Сотрудники Института металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева РАН (Нижний Новгород) разработали принципиально новый подход, позволяющий получать переключаемые спиновые системы, не содержащие ионов переходных металлов. Предложенные системы представляют собой комплексы с переносом заряда на основе диоксоленовых производных германия с бис-иминопиридиновыми лигандами.

Комплексы с переносом заряда (КПЗ) — это молекулярные образования, в которые входят два типа компонентов: акцепторы, обладающие высоким сродством к электрону, и доноры с низким потенциалом ионизации. Такие комплексы, как правило, характеризуются интенсивным окрашиванием, что обуславливает их применение в качестве красителей. Кроме того, комплексы с переносом заряда всё чаще находят своё применение при разработке светоизлучающих устройств, преобразователей солнечной энергии и различных электронных сенсоров. В настоящее время бурное развитие молекулярной микроэлектроники требует всё новых материалов, что открывает большие перспективы для использования КПЗ, обладающих полупроводниковыми свойствами.

Сотрудники ИМХ РАН в ходе исследований в области металлоорганических КПЗ, построенных на основе катехолатных комплексов германия(IV) (донор) с бис-иминопиридинами (акцептор), обнаружили, что электронное состояние образующегося биядерного комплекса в значительной мере определяется свойствами акцепторного мостикового фрагмента.

«При этом в зависимости от природы азотсодержащего органического лиганда удаётся сформировать как классическую диамагнитную систему с переносом заряда, так и добиться переноса двух электронов с донорных фрагментов на акцептор с образованием парамагнитного бирадикального комплекса», — пояснил руководитель исследования доктор химических наук профессор РАН Александр Пискунов.

Таким образом, в исследуемых соединениях германия удаётся перейти от частичного переноса заряда к полному переносу электрона, что открывает новые возможности для создания уникальных переключаемых спиновых систем.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ 22-13-00351), опубликованы в журнале ChemPlusChem.

Источник: пресс-служба ИМХ РАН.