Contributions to Molecular Magnetism: Chiral Magnets and Networked SMMs

Esta tesis aborda dos amplias ramas de investigación del magnetismo molecular: imanes quirales y supraestructuras de Single Molecule Magnets (SMMs). En la primera parte de la tesis se puede encontrar una amplia revisión bibliográfica de los conceptos de quiralidad nuclear y magnética. En un contexto científico donde existen múltiples definiciones para quiralidad magnética y en todas ellas es tratada como un concepto local, esta tesis propone una nueva definición para considerar una estructura magnética como quiral. Diversas estrategias de síntesis de imanes quirales son descritas, y la estructura magnética de tres compuestos obtenidos mediante una de ellas (la existencia de interacciones Dzyaloshinskii-Moriya) es analizada con difracción de neutrones. El análisis de los resultados obtenidos y la comparación entre compuestos lleva a identificar la influencia de los cationes y los ligandos en la estructura magnética de este tipo de compuestos y la relación existente entre centro de inversión y quiralidad magnética. La segunda parte de la tesis está dedicada a la caracterización magnética de SMMs aislados y dispuestos en redes bidimensionales y tridimensionales. Este estudio está motivado por el objetivo general de obtener supraestructuras formadas por SMMs unidos covalentemente. El grupo de investigación M4 (Multifunctional Magnetic Molecular Materials) ha sintetizado varios compuestos que contienen cubanos de Co(II) aislados, dispuestos en redes bidimensionales con distinta topología y en una red tridimensional tipo diamante. El compuesto que contiene cubanos de Co(II) presenta dos fases cristalinas en estado sólido que permiten elegir la simetría de los clústeres presentes y por tanto la barrera energética que impide el reverso de la magnetización por debajo de la temperatura del bloqueo. Se ha observado en las supraestructuras que el bloqueo de los clústeres a 5K coexiste con otros fenémenos de bloqueo y orden magnético. La frontera entre las propiedades dinámicas y estáticas de los SMMs ha demostrado ser difusa y dependiente de la técnica de medida