Molecular Magnetism: From Molecular Assemblies to the Devices

مغناطیس مولکولی: از مجموعه‌های مولکولی تا دستگاه‌ها وضعیت هنر در این منطقه را بررسی می‌کند. این در دو بخش سازماندهی شده است، که در بخش اول، مفاهیم اساسی، تئوری ها و تکنیک های فیزیکی مورد نیاز برای بررسی مواد مولکولی مغناطیسی، مقایسه آنها با موارد مورد استفاده در مطالعه مواد مغناطیسی کلاسیک معرفی می شود. در اینجا خواننده خواهد یافت: (1) یک بحث مفصل در مورد فرآیندهای الکترونیکی درگیر در مکانیسم‌های برهمکنش مغناطیسی سیستم‌های مولکولی، از جمله مکان‌یابی الکترون و اثرات قطبش اسپین. (2) ارائه مدل‌های نظری موجود بر اساس اسپین و هوبارد همیلتونیان. و (iii) شرحی از تکنیک‌های خاص تحقیقات فیزیکی مورد استفاده برای توصیف مواد.
بخش دوم کلاس‌های مختلف مواد مولکولی مغناطیسی موجود را ارائه می‌کند، با تمرکز بر استراتژی‌های مصنوعی ممکن که تا به امروز برای جمع‌آوری بلوک‌های ساختمانی مولکولی از مواد کاملاً آلی تا مواد معدنی، و همچنین بر روی خواص فیزیکی و کاربردهای بالقوه آن‌ها ایجاد شده است. . این مواد شامل آهن ربا و آهن معدنی و آلی، مولکول‌های آلی هسته‌ای بالا و خوشه‌های مغناطیسی و فلزی، سیستم‌های متقاطع چرخشی، نمک‌های انتقال بار (شامل نمک‌های فولرید و هادی‌های آلی و ابررساناها) و محیط‌های نرم سازمان‌یافته (کریستال‌های مایع مغناطیسی و لانگ‌مویر) هستند. فیلم های Blodgett).

Molecular Magnetism: From Molecular Assemblies to the Devices reviews the state of the art in the area. It is organized in two parts, the first of which introduces the basic concepts, theories and physical techniques required for the investigation of the magnetic molecular materials, comparing them with those used in the study of classical magnetic materials. Here the reader will find: (i) a detailed discussion of the electronic processes involved in the magnetic interaction mechanisms of molecular systems, including electron delocalization and spin polarization effects; (ii) a presentation of the available theoretical models based on spin and Hubbard Hamiltonians; and (iii) a description of the specific physical investigative techniques used to characterize the materials.
The second part presents the different classes of existing magnetic molecular materials, focusing on the possible synthetic strategies developed to date to assemble the molecular building blocks ranging from purely organic to inorganic materials, as well as on their physical properties and potential applications. These materials comprise inorganic and organic ferro- and ferrimagnets, high nuclearity organic molecules and magnetic and metallic clusters, spin crossover systems, charge transfer salts (including fulleride salts and organic conductors and superconductors), and organized soft media (magnetic liquid crystals and Langmuir-Blodgett films).