Études théoriques des composés à transition de spin mono- et bi- nucléaires

Ce travail présente l'étude théorique des propriétés magnétiques de composés à transition de spin du fer(II) en fonction de la nucléarité des complexes et de la nature des ligands environnants. La corrélation entre la position des noyaux et les propriétés magnétiques des composés mononucléaires a été faite sur la base des calculs DFT du gap énergétique entre les différents états de spin. Ces études ont permis de tirer des nouvelles conclusions qualitatives quant au rôle du phénomène d'ordre-désordre dans les composés à transition de spin. Certaines paramètres thermodynamiques ont pu être évalué à travers les calculs des fréquences vibrationnelles. L'étude de systèmes binucléaires présentant un couplage magnétique intramoléculaire a permis l'interprétation des différents comportements magnétiques de ces systèmes (pas de transition, transition en une seule étape ou deux étapes). L'application de l'approche DFT/broken symmetry a permit la quantification des constantes d'échange, difficile d'accès aux mesures magnétochimiques traditionnellesLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Synthèse et caractérisation de nouveaux polymères du fer(II) à transition de spin

Ce travail présente l'élaboration de polymères de coordination du fer(II) à transition de spin, l'étude de leurs propriétés magnétiques et structurales et la recherche des facteurs conditionnant l'observation de transitions de spin fortement coopératives à l'état solide. La stratégie d'autoassemblage mise en oeuvre a permis l'obtention de plusieurs familles de polymères avec des espaceurs bipyridiniques et dicyanamide. L'analyse approfondie des données structurales concernant ces polymères par diffraction des rayons-X sur monocristal permet d'étudier les interactions inter-sites et leur influence sur les propriétés magnétiques de ces systèmes. On observe ainsi que la coopérativité de la transition de spin est davantage renforcée par les interactions intermoléculaires non-covalentes (liaisons hydrogène, pi-stacking) qui se développent entre les chaînes polymériques que par les interactions élastiques transmises d'un site métallique à l'autre par les ligands pontants plus ou moins rigides.This dissertation deals with the synthesis of new iron(II) coordination polymers, the study of their magnetic and structural properties and the investigation of the factors that can give rise to highly cooperative spin transitions in solid state systems. Several families of spin crossover polymers with bridging ligands such as dicyanamide or bipyridine were obtained by an autoassembly method. The intersite interactions, as well as their influence on the magnetic properties of those systems, were studied through in-depth analysis of their single crystal X-ray diffraction structure. It is observed that the non-covalent interactions that connect the polymeric chains, such as hydrogen bonds and pi-stacking, play a bigger part in enhancing the cooperativity of the spin transition in those systems than the bridging ligands which covalently connect the metal sites together and spread elastic interactions between them.LYON-ENS Sciences (693872304) / SudocSudocFranceF