Přepínání spinových stavů v magnetických molekulách

• Název práce v češtině: Přepínání spinových stavů v magnetických molekulách
• Název v anglickém jazyce: Spin state switching in magnetic molecules
• Klíčová slova: komplexy přechodných kovů, spinové přechody, magnetická susceptibilita, nanosenzory
• Klíčová slova anglicky: transition metal complexes, spin cross-over transitions, magnetic susceptibility, nanosenzors
• Akademický rok vypsání: 2016/2017
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra anorganické chemie (31-240)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Jana Kalbáčová Vejpravová, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Nanoskopické magnetické systémy jsou v současnosti intenzivně studovány s výhledem na využití v moderní spinové elektronice, záznamových či detekčních technologiích a biomedicínských aplikací. Práce je zaměřena na přípravu a studium tzv. spin crossover (SCO) komplexů přechodných kovů, které vykazují přechod mezi vysoko a nízkospinovým stavem. tento přechod lze indukovat změnou teploty, tlaku nebo působením záření o vhodné vlnové délce. Cílem práce je připravit vybrané SCO komplexy a studovat charakter SCO přechodu pomocí spektroskopických a magnetometrických metod. Výzkumný úkol je interdisciplinární a kromě práce na katedře anorganické chemie předpokládá úzkou spolupráci s Ústavem fyzikální chemie AV ČR (www.nanocarbon.cz) a katedrou fyziky kondenzovaných látek MFF UK. Výzkum je součástí excelentního projektu Evropské výzkumné rady (ERC) TSuNAMI a získané výsledky mají velký potenciál pro publikační výstupy i možné aplikace.
Práce bude vypracována dle následujícího schématu: 1. Seznámení se s problematikou SCO komplexů, rešerše na dané téma, sepsání teoretické části práce, 2. příprava vybraných magnetických molekul 3. základní charakterizace a měření SCO přechodu ve spolupráci s vedoucím práce a konzultanty 4. vyhodnocení a diskuze výsledků, dokončení práce, případně příprava publikace.
Reference: [1] Gütlich, P.et al, Beilstein. J. Org. Chem. (2013), 9, 342 & Coordin. Chem. Rev. (2005), 249, 1811 [2] Halcrow, M.A., Spin-Crossover Materials: Properties and Applications, John Wiley & Sons Ltd. (2013) [3] Kahn, O., Molecular Magnetism, VCH, New York, 1993 [4] Bartolomé, J. et al, Molecular Magnets: Physics and Application, Springer (2014) [5] Bogani, L. and Wernsdorfer, W., Nature Mater. (2008), 7, 179 [6] Sessoli, R. et al, J. Am.Chem. Soc. (1993) 1993,115, 1804 & Nature (1993), 365, 141 [7] Cornia, A. et al, Chem. Soc. Rev. (2011), 40, 3076 [8] Soler, M. et al, Inorg. Chem. (2001), 40, 4902 [9] Perfetti, M. et al, Small (2014), 10, 323 [10] Dorman, J.L. and Fiorani, D., Magnetic properties of fine particles, North-Holland (1992) a aktuální publikace v oboru

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Nanoscopic magnetic systems are intensively studied with outlooks in applications in modern spin electronics, memory and detection technologies, and biomedical applications. The proposed work is focused on preparation of single-molecule magnets with suitable functionalization for further incorporation into spin hybrids. Structural and magnetic properties of the mother and funcitonalized molecule, respectively, will be also studied. The highly interdisciplinary research task will be carried out in the department of inorganic chemistry and in close collaboration with the J. Heyrovsky Institute of Physical Chemistry (www.nanocarbon.cz) and department of condensed matter physics CU. The research is a part of excellent ERC project TSuNAMI and the outputs have great potential for publication and future applications.