Магнит, зеленый свет и ультрафиолет: новые горизонты молекулярной химии

Химики создали новые соединения на основе спиропиранов и металлов, которые реагируют на магнитное поле и свет. Эти комплексы — моноионные магниты, где один атом металла в окружении органических молекул ведет себя как магнит.

Один из комплексов особенно интересен: под зеленым светом он распадается, а под ультрафиолетом — восстанавливается. Такие вещества могут стать основой для устройств хранения и передачи информации, управляемых светом.

Спиропираны — это органические молекулы, которые меняют свою структуру под действием света. Если к ним добавить ионы металлов, они начинают реагировать не только цветом, но и магнитными свойствами. Ученые из Черноголовки создали такие комплексы с диспрозием и тербием. Они работали в среде аргона, чтобы избежать разрушения соединений влагой.

Эксперименты показали, что при очень низких температурах (около -272°C) комплекс с диспрозием становится магнитом. Он сохраняет намагниченность даже после выключения поля. А еще им можно управлять светом: зеленый свет разрушает комплекс, а ультрафиолет — восстанавливает. Это открывает возможности для создания оптоэлектронных устройств.

Наши молекулы могут хранить информацию на уровне одной молекулы, а не миллионов, как сейчас. Это поможет сделать устройства для обработки данных намного компактнее, — говорит Дмитрий Конарев, доктор химических наук.

Сейчас наши магниты работают только при очень низких температурах. Мы хотим улучшить их, чтобы они работали при более высоких температурах. Также важно научиться управлять ими в твердом виде, а не только в растворе, — добавляет Максим Фараонов, кандидат химических наук.

В исследовании участвовали ученые из Новосибирска, Черноголовки и Японии. Ранее они уже создавали магнитные соединения на основе металлопорфиринов, которые могут быть полезны для датчиков и переключателей.

Ранее ученые заметили, что магниты облегчают симптомы болезни Альцгеймера.

Фото: раствор комплекса диспрозия. Источник: Никита Осипов.

12.02.2025