Linear Chains of Magnetic Ions Stacked with Variable Distance: Ferromagnetic Ordering with a Curie Temperature above 20 K

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Stefan Friedländer - , Universität Leipzig (Autor:in)
  • Jinxuan Liu - , Dalian University of Technology (Autor:in)
  • Matt Addicoat - , Universität Leipzig (Autor:in)
  • Petko Petkov - , Universität Leipzig (Autor:in)
  • Nina Vankova - , Universität Leipzig (Autor:in)
  • Robert Rüger - , Universität Leipzig (Autor:in)
  • Agnieszka Kuc - , Universität Leipzig (Autor:in)
  • Wei Guo - , Karlsruher Institut für Technologie (Autor:in)
  • Wencai Zhou - , Karlsruher Institut für Technologie (Autor:in)
  • Binit Lukose - , Jacobs University Bremen (Autor:in)
  • Zhengbang Wang - , Karlsruher Institut für Technologie (Autor:in)
  • Peter G. Weidler - , Karlsruher Institut für Technologie (Autor:in)
  • Andreas Pöppl - , Universität Leipzig (Autor:in)
  • Michael Ziese - , Universität Leipzig (Autor:in)
  • Thomas Heine - , Jacobs University Bremen, Universität Leipzig (Autor:in)
  • Christof Wöll - , Karlsruher Institut für Technologie (Autor:in)

Abstract

We have studied the magnetic properties of the SURMOF-2 series of metal–organic frameworks (MOFs). Contrary to bulk MOF-2 crystals, where Cu2+ions form paddlewheels and are antiferromagnetically coupled, in this case the Cu2+ions are connected via carboxylate groups in a zipper-like fashion. This unusual coupling of the spin 1/2 ions within the resulting one-dimensional chains is found to stabilize a low-temperature, ferromagnetic (FM) phase. In contrast to other ordered 1D systems, no strong magnetic fields are needed to induce the ferromagnetism. The magnetic coupling constants describing the interaction between the individual metal ions have been determined in SQUID experiments. They are fully consistent with the results of ab initio DFT electronic structure calculations. The theoretical results allow the unusual magnetic behavior of this exotic, yet easy-to-fabricate, material to be described in a detailed fashion.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)12683-12687
Seitenumfang5
FachzeitschriftAngewandte Chemie - International Edition
Jahrgang55
Ausgabenummer41
PublikationsstatusVeröffentlicht - 4 Okt. 2016
Peer-Review-StatusJa
Extern publiziertJa

Schlagworte

ASJC Scopus Sachgebiete

Schlagwörter

  • ab initio calculations, EPR spectroscopy, magnetic properties, metal–organic frameworks