Группа исследователей совершила значительный прорыв в области материаловедения, успешно синтезировав инновационные комплексы, объединяющие органические спиропираны с металлами. Эти уникальные соединения проявляют чувствительность к магнитному полю и демонстрируют свойства моноионных магнитов, где единственный атом металла, окруженный органическими компонентами, функционирует как полноценный магнит. Особенно впечатляющим оказалось открытие светочувствительного комплекса, способного трансформироваться под воздействием различных типов освещения — распадаться при зеленом свете и восстанавливаться под ультрафиолетовым излучением. Это открывает захватывающие перспективы для развития оптоэлектронных устройств нового поколения.
Современная наука активно развивает направление создания «умных» молекул с настраиваемыми характеристиками. Такие молекулы способны предсказуемо реагировать на различные внешние факторы — свет, изменения температуры или давления. Особый интерес представляют фотохромные спиропираны — удивительные органические соединения с кольцевой структурой. При взаимодействии со светом они способны менять свою конфигурацию, превращаясь из бесцветного вещества в насыщенно фиолетовое.
Объединение спиропиранов с металлическими ионами открывает новые горизонты — появляется возможность создавать материалы, реагирующие на свет не только изменением цвета, но и трансформацией магнитных характеристик. Это перспективное направление активно развивается научным сообществом.
Специалисты из ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН создали революционные светоуправляемые магнитные комплексы, используя спиропираны в сочетании с диспрозием и тербием. Синтез проводился в специальной среде инертного газа аргона, что обеспечило защиту от разрушительного воздействия влаги на формирующиеся соединения.
Магнитные свойства новых молекул изучались в специально созданном магнитном поле. При экстремально низких температурах, близких к абсолютному нулю, диспрозиевый комплекс проявил себя как эффективный моноионный магнит. Это означает способность вещества не только намагничиваться, но и сохранять намагниченность длительное время после прекращения воздействия поля. Более того, соединение продемонстрировало управляемость световым излучением — под действием зеленого света происходила диссоциация, а ультрафиолетовое излучение способствовало быстрому восстановлению структуры.
Открытие несет огромный потенциал для революционного развития технологий хранения информации. По словам доктора химических наук Дмитрия Конарева, новые молекулы могут стать основой для создания устройств, где один бит информации будет храниться в единственной молекуле, что кардинально уменьшит размеры устройств хранения данных.
Ведущий научный сотрудник Максим Фараонов отмечает, что команда продолжает работу над усовершенствованием соединений. Главные цели — повышение рабочей температуры материалов и достижение фотопереключения в кристаллическом состоянии.
Проект реализуется в сотрудничестве с ведущими научными центрами: Институтом химической кинетики и горения, Институтом физики твердого тела РАН и Киотским университетом. Это международное взаимодействие способствует всестороннему изучению новых материалов.
В предыдущих исследованиях ученые успешно создали магнитно-активные соединения на основе металлопорфиринов. Примечательно, что даже при идентичном составе, но различном строении, эти комплексы демонстрировали кардинально разное магнитное поведение. Такие материалы имеют большие перспективы применения в разработке инновационных датчиков и переключателей.
Источник: indicator.ru
