Члены Президиума заслушали научное сообщение «Мономолекулярные магниты: современные направления дизайна и перспективы применения».

Докладчик: академик РАН Сергей Михайлович Алдошин.

В докладе представлен краткий обзор истории мономолекулярного магнетизма, а также некоторых современных направлений исследований в этой области в нашей стране и за рубежом. Мономолекулярные магниты — особая, бурно развивающаяся область молекулярных магнетиков, в которых магнитные свойства обусловлены не кооперативными эффектами и доменной структурой материала, а особенностями строения молекулы, которая сама индивидуально обладает магнитными свойствами.

Область мономолекулярного магнетизма возникла с открытием в 1993 году первого (и, возможно, до сих пор самого известного) мономолекулярного магнита (МММ), представляющего собой кластер Мпм-ас. На примере этой молекулы вводятся основные концепции и определения, широко используемые в данной области,такие как «приближение гигантского спина», «барьер для переориентации намагниченности»и «температура блокировки». Наряду с основным условием, при выполнении которого возможно появление у комплекса МММ — свойств, а именно, наличием отрицательной одноосной магнитной анизотропии, обсуждаются главные механизмы релаксации в системе,такие, как спин — фононный механизм, низкотемпературное квантовое туннелирование намагниченности, а также смешанный механизм, включающий туннелирование в возбужденных состояниях кластера, стимулированное спин — фононными переходами. Далее обсуждаются такие экспериментальные проявления мономолекулярного магнетизма как магнитный гистерезис и частотные зависимости компонент динамической магнитной восприимчивости, а также дается краткий обзор возможных применений МММ для создания магнитных носителей информации беспрецедентно высокой плотности, молекулярных спиновых транзисторов, и кубитов для квантовых компьютеров. Наряду с Мщ2 рассматриваются и другие примеры МММ на основе спиновых кластеров,полученных и исследованных разными научными группами.

Будет показано, что традиционная стратегия увеличения барьера, состоящая в увеличении числа ферромагнитно связанных ионов и, следовательно,полного спина кластера, оказалась малоэффективной (температуры блокировки в существующих МММ являются все еще слишком низкими, препятствуя практическому применению этих систем). Поэтому наиболее перспективной стратегией представляется не создание больших спиновых кластеров, а синтез относительно небольших систем, содержащих сильно анизотропные парамагнитные ионы с непогашенными орбитальными. моментами.Использование этой стратегии привело к созданию нескольких новых многочисленных классов МММ. В настоящем докладе обсуждаются четыре таких класса систем, а именно 1) МММ на основе моноядерных и полиядерных комплексов 4f- ионов, 2) смешанные 4f-nd — системы, демонстрирующие МММ — свойства, 3) МММ на основе кластеров, содержащих орбитально-вырожденные nd — ионы,и 4) МММ на основе моноядерных комплексов сильно анизотропных nd — ионов.В качестве представителей данных классов мы рассматриваем лантаноидные комплексы [Bu4N][LnPc2] (Ln=Tb, Dy) и МММ на основе полиоксометаллатов (класс 1), МММ СогОуг и каликс[4]арен-содержащие тетраядерные 3d-4f -кластеры (класс 2), МММ с цианидными мостиками, такие,как тригональный бипирамидальный кластер Мпш2Мппз и линейный кластер Мл111- Osmin-Mnm (класс 3), наконец,моноядерные Fe11, Fe1, и Со11 — комплексы, демонстрирующие медленную магнитную релаксацию(класс 4). При обсуждении этих систем,мы уделяем особое внимание анализу основных факторов,влияющих на их магнитную анизотропию. К указанным факторам относятся симметрия системы, сильная локальная магнитная анизотропия, обусловленная не полностью погашенным орбитальным моментом, кристаллические поля,спин-орбитальное взаимодействие, координационное число, и анизотропный орбитально-зависимый сверхобмен между парамагнитными ионами. Обсуждаются также перспективы дальнейшего увеличения барьеров и температур блокировки в МММ и перспективы их практического применения.

Видеозапись доклада на портале "Научная Россия".

В обсуждении доклада приняли участие:

ак. И.А.Щербаков, ак. В.Е. Фортов, ак. Л.М. Зеленый, ак. В.П. Чехонин, ак. В.Н.Чарушин, ак. В.И. Овчаренко, чл.-корр. РАН И.С. Антипин, ак. И.Л. Еременко, ак.М.П. Егоров, ак. А.М. Музафаров, д.ф.-м.н. Э.В. Фельдман — зав. отделом ИПХФ РАН, ак. А.Ю.Цивадзе.

На заседании был заслушан отчет о выполнении государственного задания федеральным государственным бюджетным учреждением «Сибирское отделение Российской академии наук» за 2016 год. Докладчик академик РАН Александр Леонидович Асеев.

Члены Президиума обсудили и приняли решения по ряду других научно-организационных вопросов.

Похожие новости

  • 02/06/2016

    «Звездные войны»​ между РАН и Курчатовским институтом

    Очередная новость из серии "звездных войн" между РАН и Курчатовским институтом не могла не обеспокоить научное сообщество.  В пятницу в несколько физических институтов - ФИАН, Институт ядерных исследований и Физико-технический институт им.
    3595
  • 10/12/2020

    Максимы от Курчатова. Академик Рыкованов: «Росатом» укрепляет научные альянсы и не оставляет РАН

    ​​​На каких направлениях развития атомной науки и техники маячат сегодня главные вызовы? Где и в чем достигают синергии научно-исследовательские и проектные организации "Росатома" и академические коллективы, работающие в контакте с ними? Об этом шел предметный разговор на научной сессии Общего собрания РАН, которое открылось во вторник в Москве и работает в смешанном очно-заочном формате.
    854
  • 11/05/2017

    Академик Валерий Козлов о настоящем и будущем Российской академии наук

    Как РАН и власть будут согласовывать кандидатов в президенты Академии, кто будет баллотироваться на этот пост, потеплели ли отношения между РАН и ФАНО и станет ли больше женщин-академиков. Об этом в интервью Indicator.
    3055
  • 08/01/2019

    Гонка квантовых компьютеров и лечение рака: ведущие российские ученые выделили главные исследования года

    ​​Сжатие информации, гонка квантовых компьютеров, борьба с раком и постижение Арктики - российские академики по нашей просьбе выделили наиболее, на их взгляд, прорывные научные результаты 2018 года. Квантовые компьютеры Академик РАН, экс-председатель Сибирского отделения РАН, физик Александр Асеев: - Я бы выделил три направления, которые «выстрелили» в этом году в области электроники.
    2547
  • 02/12/2015

    Вернуть престиж российской науке

    ​Российская академия наук не умерла. Она живет и более того - готова бороться. В понедельник, в преддверии заседания Совета при Президенте РФ по науке и образованию, которое намечено на 15 декабря, пять ведущих академиков РАН - физик Александр Асеев, экономист Александр Некипелов, биолог Александр Спирин, математик Роберт Нигматулин и историк Сергей Рогов собрались на "совет мудрецов".
    3677
  • 15/11/2017

    Лауреаты Демидовской премии 2017 года

    ​14 ноября 2017 года в 15:00 в зале Президиума РАН состоялось традиционное чаепитие, посвященное презентации новых лауреатов Демидовской премии 2017 года, которое провел научный обозреватель Владимир Губарев.
    2566
  • 21/03/2017

    Академик Алферов предложил продлить полномочия президиума РАН до выборов президента академии

    ​Российская академия наук поставлена в безвыходное положение и вынуждена перенести сроки выборов ее президента с марта на осень этого гола. Об этом на Общем собрании РАН заявил лауреат Нобелевской премии по физике, академик Жорес Алферов.
    1866
  • 13/12/2019

    В РАН прошел совет по Стратегии научно-технического развития РФ

    ​В Академии наук прошел совет по приоритетному направлению Стратегии научно-технического развития РФ: «Переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников, способов транспортировки и хранения энергии».
    2111
  • 06/07/2017

    Определилось финансирование исследовательских программ на ближайшие три года

    ​Что Академия наук планирует делать в ходе реализации Стратегии научно-технологического развития России, сколько денег выделят на фундаментальные исследования в ближайшие три года и что обсуждал президиум РАН на последнем заседании перед каникулами, рассказывает Indicator.
    2461
  • 23/03/2017

    Выборы в РАН обернулись скандалом

    Общее собрание Российской академии наук, основным пунктом повестки которого были выборы нового руководства РАН, эту задачу как раз и не решило. Впрочем, членов академии трудно в чем-то упрекнуть: их просто лишили выбора.
    3957