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Three-dimensional bimetallic octacyanidometalates [M<sup>IV</sup>{(μ-CN)<sub>4</sub>Mn<sup>II</sup> (H<sub>2</sub>O)<sub>2</sub>}<sub>2</sub>•4H<sub>2</sub>O]<sub></i>n</i></sub> (M = Nb, Mo, W): Synthesis, single-crystal X-ray diffraction and magnetism
Auteur(s)
Herrera, Juan Manuel
Franz, Patrick
Podgajny, Robert
Pilkington, Melanie
Biner, Margret
Decurtins, Silvio
Neels, Antonia
Garde, Raquel
Dromzée, Yves
Julve, Miguel
Sieclucka, Barbara
Hashimoto, Kazuhito
Okhoshi, Shin-ichi
Verdaguer, Michel
Date de parution
2008
In
Comptes Rendus Chimie, Elsevier, 2008/11/10/1192-1199
Mots-clés
Résumé
Nous présentons la synthèse et les propriétés structurales et magnétiques de trois nouveaux composés tridimensionnels isostructuraux, synthétisés à partir des précurseurs octacyanométallates [M<sup>IV</sup> (CN)<sub>8</sub>]−4: [M<sup>IV</sup>{(μ-CN) <sub>4</sub>Mn<sup>II</sup> (H<sub>2</sub>O)<sub>2</sub>}<sub>2</sub>•4H<sub>2</sub>O]<sub></i>n</i></sub> [M<sup>IV</sup> = Nb<sup>IV</sup> (<b>1</b>), Mo<sup>IV</sup> (<b>2</b>), W<sup>IV</sup> (<b>3</b>)]. Pour le composé <b>1</b>, les propriétés magnétiques montrent l'existence d'une phase ferrimagnétique en dessous de 50 K. Par contre, les propriétés magnétiques de <b>2</b> et <b>3</b> correspondent à celles de deux ions Mn<sup>II</sup> magnétiquement isolés. La seule différence électronique dans les deux types des composés est la présence de deux électrons appariés dans les ions Mo<sup>IV</sup> (<b>2</b>) et W<sup>IV</sup> (<b>3</b>) (configuration électronique d<sup>2</sup>, <i>S</i> = 0) ce qui rend impossible une interaction d'échange avec le spin des ions Mn<sup>II</sup> voisins (configuration électronique d<sup>5</sup>, <i>S</i> = 5/2) et d'un électron célibataire dans l'ion Nb<sup>IV</sup> (<b>1</b>) (d<sup>1</sup>, <i>S</i> = 1/2) qui donne naissance à des interactions d'échange antiferromagnétiques Nb<sup>IV</sup>–Mn<sup>II</sup> et à l'apparition d'un ordre magnétique tridimensionnel sous la température de Curie. Ces trois composés montrent comment un électron célibataire, stratégiquement situé, peut changer de façon dramatique les propriétés magnétiques des composés par ailleurs isostructuraux., We report the synthesis, the single-crystal X-ray crystallographic structures and the magnetic properties of three new isostructural cyanido-bridged networks: [M<sup>IV</sup>{(μ-CN) <sub>4</sub>Mn<sup>II</sup> (H<sub>2</sub>O)<sub>2</sub>}<sub>2</sub>•4H<sub>2</sub>O]<sub></i>n</i></sub> [M<sup>IV</sup> = Nb<sup>IV</sup> (<b>1</b>), Mo<sup>IV</sup> (<b>2</b>), W<sup>IV</sup> (<b>3</b>)]. For compound <b>1</b>, the magnetic properties reveal a ferrimagnetic phase below 50 K. In contrast, compounds <b>2</b> and <b>3</b> show a paramagnetic behaviour with no magnetic ordering down to 2 K. The only electronic difference between the two kinds of compounds is the presence of two paired electrons on Mo<sup>IV</sup> (<b>2</b>) and W<sup>IV</sup> (<b>3</b>) (d<sup>2</sup> electronic configuration, <i>S</i> = 0) with no possible exchange interactions with Mn<sup>II</sup> ions (d<sup>5</sup> electronic configuration, <i>S</i> = 5/2) and one unpaired electron on NbIV (<b>1</b>) (d<sup>1</sup>, <i>S</i> = 1/2) which allows Nb<sup>IV</sup>–Mn<sup>II</sup> antiferromagnetic exchange interactions and the onset of a three-dimensional magnetic ordering under Curie temperature. These three compounds demonstrate how one unpaired electron, well located, can dramatically change the magnetic behaviour of isostructural octacyanido-based three-dimensional networks.
Identifiants
Type de publication
journal article
