Caracterización espectroscópica y magnética de paramagnetos en medios confinados

PÉREZ, ANA L.; KEMMERER, AXEL; FORZANI, LUISINA; DALOSTO, SERGIO D.; URTEAGA, RAÚL; BRONDINO, CARLOS D.

Otro; 106° Reunión Anual de Física 2021; 2021

Comisión Directiva de la Asociación

El estudio de compuestos de coordinación que podrían funcionar como nanopartículas magnéticas es un campo relevante de investigación dentro del magnetismo molecular. En ello confluye tanto el interés por sus potenciales aplicaciones tecnológicas así como la comprensión a nivel básico de los fenómenos que las producen. Debido a que las propiedades magnéticas de un sistema extendido son muy diferentes a las propiedades magnéticas de sistemas aislados o clusters, el objetivo de nuestro trabajo se basa en estudiar complejos metálicos insertos dentro de medios confinados, de forma de generar sistemas tipo clusters lineales, magnéticamente independientes uno de otros, y evaluar sus propiedades como entidades que generen nuevos materiales magnéticos.Se estudiaron las propiedades magnéticas mediante mediciones magnéticas (susceptibilidad magnética y magnetización) y de Resonancia Paramagnética Electrónica (EPR) de complejos de iones Cu(II) en distintos entornos de coordinación que en estado sólido y/o en solución presentan comportamientos estructurales y/o magnéticos 0-3D. Entender las propiedades magnéticas de estos sistemas de Cu(II) en estado sólido y solución sirve para su comparación con los estudiados en estado confinado.El confinamiento se realizó en matrices nano-porosas de alúmina formadas por poros regulares de diámetro ajustable. Se utilizó una técnica interferométrica que permite la caracterización optofluídica de estas estructuras a partir del estudio de la dinámica de llenado capilar utilizando fluidos simples. Luego se utilizó la misma técnica para monitorear el ingreso en los nanoporos de los complejos metálicos. La caracterización de la estructura electrónica de los centros metálicos, las interacciones magnéticas entre ellos, y orientación de los centros metálicos se llevó a cabo mediante EPR aplicada a las muestras obtenidas. Lo último se basa en bien la establecida correlación entre la matriz g del ion Cu(II) respecto del sistema de referencia molecular.Los ensayos realizados incorporando sulfato de Cu(II) pentahidratado y algunos complejos de Cu(II) con ligandos orgánicos en las membranas de alúmina porosa, mostraron que el confinamiento induce una orientación determinada de los complejos dentro de los poros. En el caso de los complejos con ligandos orgánicos también se observa cierto grado de ordenamiento, pero mas difícil de estudiar debido a la menor intensidad de las señales de EPR. Actualmente se está estudiando la dependencia del ordenamiento de los complejos con el diámetro del poro. Para ello se utilizan metodologías similares a las de EPR de monocristales para determinar cómo el orden dentro de los poros está relacionado con la orientación del campo magnético externo y así poder predecir la orientación espacial del complejo orientado dentro del poro.