Erstellt ein auf Radikalen basierendes Koordinationspolymer für die Elektronik der nächsten Generation

Materialien mit ungepaarten Elektronen auf zweidimensionalen Wabengittern haben bei Wissenschaftlern große Aufmerksamkeit erregt

potenzielle Kandidaten für die zukünftige Spintronikund photonische Geräte sowie Elektronik der nächsten Generation. Ein auf organischen Radikalen basierendes Koordinationspolymer (CR) ist einer der Kandidaten für solche Materialien. Es hat eine Struktur, die Metallatome im Zentrum einer sich wiederholenden Folge organischer Radikale enthält. Mittlerweile wurden mehrere CPs auf radikaler Basis mit einer Wabengitterstruktur hergestellt. Eine eingehende Untersuchung ihrer Funktionen und Materialentwicklung ist jedoch aufgrund ihrer Instabilität und schlechten Kristallinität oft schwierig.

Radikale sind Atome oder Molekülemit einem ungepaarten Elektron in der Außenschale. Aufgrund der fehlenden Paarung mit einem anderen Elektron ist es gegenüber anderen Substanzen extrem reaktiv, sodass Radikale in der Regel sehr kurzlebig sind. Es gibt jedoch einige Radikale, die auch unter alltäglichen Temperatur- und Druckbedingungen bestehen bleiben. Diese stabilen Radikale weisen elektrische, magnetische und photoemittierende Eigenschaften auf, die denen anorganischer Materialien wie Metallen, Oxiden und Chalkogeniden ähneln.

Das IMS-Team hat ein Rezept für KPs entwickelt, daslanglebig unter Umgebungsbedingungen. Es verwendet ein völlig neues dreieckiges organisches Radikal, das Tris (3,5-dichlor-4-pyridyl) methylradikal oder trisPyM. Es ist nicht nur stabil, sondern zeigt auch Photolumineszenz in Lösung und im festen Zustand. Durch die Kombination von trisPyM mit einem zinkhaltigen Zn (II) -Molekül und die Gewinnung von trisZn haben Wissenschaftler einen stabilen, kristallinen und photolumineszierenden CP entwickelt, der auf Radikalen mit einer zweidimensionalen Wabengitterstruktur basiert.

TrisZn ist nur der BeweisKonzept unseres Rezepts, und viele radikalische CPs können im Prinzip einfach durch die Verwendung verschiedener Metallionen oder Metallkomplexelemente erhalten werden. Ich hoffe, dass einige dieser Materialien praktische Anwendungen finden oder beispiellose Möglichkeiten aufzeigen. Phänomene, die die Materialwissenschaft voranbringen.

Tetsuro Kusamoto von IMS

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GitterstrukturkoordinationPolymere bestehen aus Metallionen oder kleinen Clustern, die durch organische Liganden gebunden sind. Bei diesen Materialien handelt es sich um mikroporöse Strukturen mit Porengrößen von wenigen Nanometern. Sie zeichnen sich durch eine hohe Porenidentität, eine große Oberfläche und hohe Porositätswerte aus. MOFs können räumliche ein-, zwei- oder dreidimensionale Strukturen bilden. Die Wahl des Metalls, des organischen Liganden und der Synthesemethode bestimmt die Größe und Geometrie der Poren.