Коллектив исследователей из отдела строения вещества Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН совместно с коллегами из Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАН обнаружил в кристаллах гексафторцетилацетоната эрбия (III) с фотохромным катионом уникальное взаимодействие света и магнетизма в обратной связи, где магнитный анион эрбия усиливает фотохромность, а органический катион изменяет магнитные свойства кристалла.

В современной науке всё чаще создаются материалы, способные «реагировать» на внешние воздействия — свет, тепло или магнитные поля. Недавнее исследование раскрыло удивительное явление: в определённых кристаллах свет и магнетизм могут влиять друг на друга, создавая «умные» системы с новыми возможностями. Это открытие может стать ключом к разработке устройств будущего — например, оптоэлектронных компонентов или элементов квантовых компьютеров.

Исследователи из ФИЦ ПХФ и МХ РАН совместно с коллегами из НИОХ РАН изучили две соли гексафторцетилацетоната эрбия. Были синтезированы два кристалла: один с простым натриевым катионом, а второй с «фоточувствительным» органическим катионом, способным менять свою структуру под действием света. Оказалось, что химическая природа этих катионов существенно влияет на магнитные свойства кристалла. В первом случае кристалл проявлял свойства «одноионного магнита» (SIM), а во втором — терял их из-за изменения геометрии эрбия.

Однако самое неожиданное произошло в обратном направлении: магнитный анион эрбия «оживил» фотохромные свойства катиона. Без участия ацетилацетоната эрбия этот катион был «пассивным», но в кристалле он начал менять цвет под действием света, что сравнимо с эффектом растворителя.

Такие материалы могут стать основой для устройств, где свет будет управлять магнитными процессами, а магнетизм — влиять на оптические сигналы. Это особенно ценно для нанотехнологий, где требуется минимизация энергопотребления и высокая скорость реакции. Например, подобные кристаллы могут использоваться в датчиках, адаптивных экранах или даже в системах хранения данных нового поколения.

Результаты исследования опубликованы в журнале Inorganica Chimica Acta (Q2, IF: 2.85).

Источник: ФИЦ ПХФ и МХ РАН.