Органические магниты. Исследования порфиринов открывают перспективы для электроники
Учёные из Института неорганической химии СО РАН синтезировали магнитно-активные соединения на основе металлопорфиринов, искусственных аналогов молекул, которые участвуют в фотосинтезе и переносят кислород в крови. Эти соединения, благодаря их гибким магнитным свойствам, могут лечь в основу экологичных магнитов и переключателей для электроники.
Металлопорфирины — соединения с азотом и металлами, лежащие в основе гемоглобина и хлорофилла, — обладают уникальными физическими и химическими свойствами, которые можно изменять, подбирая разные металлы и органические компоненты. В новых экспериментах химики из Новосибирска создали комплексы на основе порфиринов и магнитно-активных красителей, среди которых был аналог индиго.
«Если полученные молекулы связать в длинную цепочку — полимер, — то его магнитные свойства окажутся гораздо более яркими, чем у отдельных координационных комплексов. То есть мы предполагаем, что такой полимер может быть магнитом со свойствами, аналогичными или превосходящими свойства используемых сейчас магнитов на основе металлов»
— Максим Фараонов, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник ФИЦ ПХФ и МХ РАН
Используя порфирины марганца с разной степенью окисления, учёные создали новые комплексы, чьи магнитные свойства менялись при повороте молекул на углы от 35 до 90 градусов. В одном случае неспаренные электроны выстраивались антипараллельно, «подавляя» друг друга, в другом — выстраивались параллельно, усиливая магнитный отклик. Исследователи предполагают, что такие молекулы могут быть объединены в полимеры, обладающие ещё более сильными магнитными свойствами, что потенциально заменит традиционные магниты на основе редкоземельных металлов.
В рамках экспериментов учёные также синтезировали комплексы с железом и индием, демонстрирующие аналогичное магнитное поведение, что открывает путь к созданию фотоактивных датчиков и переключателей, управляемых светом.
Источник: пресс-служба Российского научного фонда
