Spin-Orbit Interactions in Osmium Complexes

I. P. Asanov; Асанов И. П.; A. D. Fedorenko; Федоренко А. Д.; D. B. Vasilchenko; Васильченко Д. Б.; M. A. Grebenkina; Гребенкина М. А.; A. N. Lavrov; Лавров А. Н.; I. V. Korol’kov; Корольков И. В.; V. V. Kriventsov; Кривенцов В. В.; S. V. Trubina; Трубина С. В.; T. I. Asanova; Асанова Т. И.

doi:10.31857/S1028096023060043

Спин-орбитальные взаимодействия в комплексах осмия

Авторы: Асанов И.П.¹, Федоренко А.Д.¹, Васильченко Д.Б.¹, Гребенкина М.А.¹, Лавров А.Н.¹, Корольков И.В.¹, Кривенцов В.В.², Трубина С.В.¹, Асанова Т.И.¹
Учреждения:
1. Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН
2. Федеральный исследовательский центр “Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН”
Выпуск: № 6 (2023)
Страницы: 3-14
Раздел: Статьи
URL: https://ogarev-online.ru/1028-0960/article/view/137761
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023060043
EDN: https://elibrary.ru/DHQHYU
ID: 137761

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Соединения осмия с электронной конфигурацией 5d ⁴ в октаэдрическом окружении соседними атомами привлекают большое внимание в связи с влиянием спин-орбитального взаимодействия на возникновение магнитных свойств в материалах. Спектроскопия XANES дает возможность получать информацию о величине спин-орбитального взаимодействия из измерения отношения интенсивностей линий вблизи краев поглощения. Исследовано влияние спин-орбитального взаимодействия на спектры XANES OsL_2,3 в соединениях осмия, находящегося в октаэдрическом окружении атомами галогенов. Изучены системы двух типов – изолированные кластеры осмия в комплексных соединениях и соединения OsCl₄, содержащие полимерные цепочки Os, соединенного мостиковыми атомами Cl. Измерения магнитной восприимчивости показывают немагнитное основное состояние и ванфлековский парамагнетизм в случае изолированных кластеров и ненулевой магнитный момент во всем интервале температуре в OsCl₄. В результате измерений XANES-спектров получены высокие значения отношения интенсивностей линий вблизи краев поглощения OsL₃/L₂, что связано с сильным влиянием спин-орбитального взаимодействия на электронную структуру. Теоретический анализ XANES-спектров соединений Os с различным составом лигандов и внешнесферных катионов показывает, что электронная структура и магнитные свойства зависят от спин-орбитального взаимодействия, величины расщепления уровней в кристаллическом поле, энергии спаривания электронов и некубических искажений окружения Os.

Ключевые слова

спин-орбитальное взаимодействие, комплексные соединения осмия, спектроскопия рентгеновского поглощения, магнитные свойства, хлорид осмия, октаэдрические комплексы, электронная структура, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, квантовая химия, электронные корреляции.

Список литературы

Martins C., Aichhorn M., Biermann S. // J. Phys.: Condens. Matter. 2017. V. 29. P. 263001. https://doi.org/10.1088/1361-648X/aa648f
Gotfryd D., Paerschke E.M., Chaloupka J., Oles A.M., Wohlfeld K. // Phys. Rev. Res. 2020. V. 2. P. 013353. https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.013353
Khomskii D.I., Streltsov S.V. // Chem. Rev. 2021. V. 121. P. 2992. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00579
Kim B.J., Jin H., Moon S.J., Kim J.-Y., Park B.-G., Leem C.S., Yu J., Noh T.W., Kim C., Oh S.-J., Park J.-H., Durairaj V., Cao G., Rotenberg E. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101. P. 076402. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.076402
Jackeli G., Khaliullin G. // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 102. P. 017205. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.017205
Khaliullin G. // Phys. Rev. Lett. 2013. V.111. P. 197201. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett. 111.197201
Синтез комплексных соединений металлов платиновой группы. Справочник / Ред. Черняев И.И. М.: Наука, 1964. 340 с.
Громилов С.А., Коренев С.В., Храненко С.П., Алексеев В.И. // ЖСХ. 1997. Т. 38. № 1. С. 120. https://doi.org/10.1007/BF02768813
Губанов А.И., Коренев С.В., Громилов С.А., Байдина И.А., Венедиктов А.Б. // ЖСХ. 2000. Т. 41. № 2. С. 417. https://doi.org/10.1007/BF02741603
Корольков И.В., Губанов А.И., Юсенко К.В., Байдина И.А., Громилов С.А. // ЖСХ. 2007. Т. 48. № 3. С. 530. https://doi.org/10.1007/s10947-007-0073-1
Колбин Н.И., Семенов И.Н., Шутов Ю.М. // ЖНХ. 1963. Т. 8. № 11. С. 2422.
Powder Diffraction File (2022) International Centre for Diffraction Data, Pennsylvania, USA.
Clancy J.P., Chen N., Kim C.Y., Chen W.F., Plumb K.W., Jeon B.C., Noh T.W., Kim Y.-J. // Phys. Rev. B. 2012. V. 86. P. 195131. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.86.195131
Bunau O., Joly Y. // J. Phys.: Condens. Matter. 2009. V. 21. P. 345501. https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/34/345501
Neese F. // WIREs Comput. Mol. Sci. 2018. V. 8. P. e1327. https://doi.org/10.1002/wcms.1327
Weigend F., Ahlrichs R. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2005. V. 7. P. 3297. https://doi.org/10.1039/B508541A
Stoychev G.L., Auer A.A., Neese F. // J. Chem. Theory Comput. 2017. V. 13. P. 554. https://doi.org/10.1021/acs.jctc.6b01041
Noro T., Sekiya M., Koga T. // Theo. Chem. Acc. 2013. V. 132. P. 1363. https://doi.org/10.1007/s00214-013-1363-7
Hess B.A. // Phys. Rev. A. 1986. V. 33. P. 3742. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.33.3742
Angeli C., Cimiraglia R., Malrieu J.-P. // Chem. Phys. Lett. 2001. V. 350. P. 297. https://doi.org/10.1016/S0009-2614(01)01303-3
Ganyushin D., Neese F. // J. Chem. Phys. 2013. V. 138. P. 104113. https://doi.org/10.1063/1.4793736
Kohlmann H. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2022. V. 648. P. e202100375. https://doi.org/10.1002/zaac.202100375
Ivlev S.I., Malin A.V., Karttunen A.J., Ostvald R.V., Kraus F. // J. Fluorine Chem. 2019. V. 218. P. 11. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2018.11.010
Asanova T.I., Asanov I.P., Yusenko K.V., La Fontaine C., Gerasimov E.Yu., Zadesenets A.V., Korenev S.V. // Mat. Res. Bull. 2021. V. 144. P. 111511. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2021.111511
Громилов С.А., Шубин Ю.В., Губанов А.И., Максимовский Е.А., Коренев С.В. // ЖСХ. 2009. Т. 50. № 6. С. 1174. https://doi.org/10.1007/s10947-009-0164-2
Габуда С.П., Гагаринский Ю.В., Полищук С.А. ЯМР в неорганических фторидах, структура и химическая связь. М.: Атомиздат, 1978. 208 с.
Machmer P. // Z. Naturforsch. B. 1969. V. 24. P. 200. https://doi.org/10.1515/znb-1969-0209
Cotton F.A., Rice C.E. // Inorg. Chem. 1977. V. 16. P. 1865. https://doi.org/10.1021/ic50174a008
Асанова Т.И., Асанов И.П., Ким М.-Г., Коренев С.В. // ЖСХ. 2017. Т. 58. № 5. С. 936. https://doi.org/10.1134/S0022476617050079
Asanova T., Asanov I., Zadesenets A., Filatov E., Plyusnin P., Gerasimov E., Korenev S. // J. Therm. Anal. Calorim. 2016. V. 123. P. 1183. https://doi.org/10.1007/s10973-015-5002-5
Nefedov V.I. // J. Electron Spectrosc. Relat. Phen. 1977. V. 12. P. 459. https://doi.org/10.1016/0368-2048(77)85097-4
Falconer W.E., Disalvo F.J., Griffiths J.E., Stevie F.A., Sunder W.A., Vasile M.J. // J. Fluor. Chem. 1975. V. 6. № 6. P. 499. https://doi.org/10.1002/chin.197604027
Blundell S. Magnetism in Condensed Matter. Oxford: Oxford University Press, 2001. 238 p.
Paramekanti A., Singh D.J., Yuan B., Casa D., Said A., Kim Y.-J., Christianson A.D. // Phys. Rev. B. 2018. V. 97. P. 235119.https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.235119
Stamokostas G.L., Fiete G.A. // Phys. Rev. B. 2018. V. 97. P. 085150. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.085150