Share

Xarxes socials

Descripció de la recerca en Magnetisme Molecular

Els materials moleculars multifuncionals son compostos organometàl.lics que poden combinar varies propietats físiques o químiques. Tenen un gran interès per la seva versatilitat i aplicació en diversos camps, com ara en computació, catàlisi, sensors, separació de gasos, biomedicina etc.

 

Els imants Molecular, en anglès SIMs (single-ion magnets) i SMMs (single molecule magnets) en particular s'están investigat  intensamente a causa de la seva rica fenomenologia física, i el seu potencial de aplicabilitat en emmagatzematge d'informació d'alta densitat, computació quàntica, electrònica, interruptors moleculars etc.

 

La química molecular ofereix una estratègia molt atractiva per producir sistemes nano-magnètics idéntics, en el límit de la miniaturització, que poden sintetizar-se de manera reproduïble i auto-organitzar-se en superfícies, la qual cosa és un prerequisit per a la fabricació de dispositius.

 

Actualmente estem investigant la preparació i caracterització de diferents sistemes:

 

Imants moleculares (SIMs i SMMs) basats en lantànids:

- Mecanismes de relaxació magnètica fins a molt baixes temperatures

- Compostos bifuncionals amd comportament SMM i luminiscència

 

Metal-Organic Frameworks (MOFs):

- 2D-MOFs bifuncionals basats en lantànids

- 2D MOFs de lantànids depositats en superfícies funcionalitzades

- MOFs magnétics basats en metalls de transició

 

Magnetisme de molècules evaporades en superfície:

- Phetalocianines (FePc), molècules cícliques (Cr10) etc

 

L'estudi d'aquets materials es realitza combinant diferents tècniques de caracteritzación estructural (XRD, LEED, XPS, microscopia SEM-EDX, TEM, STM, AFM), magnetometria (dc, ac fins a mK), calor específic, tècniques de sincrotró (XAS, XMCD), neutrons (INS), luminiscència, cálculs (ab initio, MonteCarlo, DFT) etc.

 

Projectes vigents

 

  • “Magnetic anisotropy tuning: Domain Walls, Antidots and Relaxation in Ferromagnetic and Molecular Spintronics (DWARFS)” (DWARFS), MINECO, MAT2014-53921-R
  • “Radiación Sincrotrón y Materiales – Investigación básica y Aplicaciones” (RASMIA), E12-17R, 2017-2019

 

Investigadors EUSS

Dra. Elena Bartolomé, Dr. Pablo Sevilla, Dr. Ll. Servera, Dr. J. M. Ruíz

 

Publicacions destacades

  • “Enhanced Magnetism through Oxygenation of FePc/Ag(110) Monolayer Phases”, E. Bartolomé, J. Bartolomé, F. Sedona, J. Lobo-Checa, D. Forrer, J. Herrero-Albillos, M. Piantek, J. Herrero-Martín, D. Betto, E. Velez-Fort, L. M. García, M. Panighel, A. Mugarza, M. Sambi, and F. Bartolomé, Journal of Physics Chemistry C, 124(25), 13993-14006 (2020)
  • “Coumarin-lanthanide based compounds with SMM behavior and high quantum yield luminescence”, A. Arauzo, L. Gasque, S. Fuertes, C. Tenorio, S. Bernès and E. Bartolomé, Dalton Transactions, 49, 13671-13684 (2020)
  • “High relaxation barrier in Neodymium furoate-based field-induced SMMs”, E. Bartolomé, A. Arauzo, J. Luzón, S. Melnic, S. Shova, D. Prodius, I.C. Nlebedim, F. Bartolomé, J. Bartolomé, Dalton Transactions, 48, 15386-15396 (2019)
  • “Recent Progress on Relaxation of Lanthanide Molecular Magnets”, E. Bartolomé, A. Arauzo, J. Luzón, J. Bartolomé, F. Bartolomé, (Libro Review), Handbook of Magnetic Materials, 26; Elsevier B.V., Edited by Ekkes Brück (2018), ISBN: 1-289, 978-0-444-63927-1
  • “Heteronuclear TbxEu1-x furoate 1D polymers presenting luminescent properties and SMM behavior”, E. Bartolomé, J. Bartolomé, A. Arauzo, J. Luzón, R.Cases, S. Fuertes, V. Sicilia, A.I. Sanchez-Cano, J. Aporta, S. Melnic, D. Prodius, S.Shova,, , Journal of Materials Chemistry C, 6(19), 5286-5299 (2018)
  • “Chemical tunnel-splitting-engineering in a dysprosium-based molecular nanomagnet”, M.A.Sorensen, U.B.Hansen, M.Perfetti, K.S.Pedersen, E.Bartolomé, G.G. Simeoni, H. Mutka, S. Sols, M. Jeong, I. Zivkovic, M. Retuerto, A. Arauzo, J. Bartolome, S. Piligkos, H. Weihe, Hogni, L.H. Doerrer, J. van Slageren, H.M. Ronnow, K. Lefmann, J. Bendix,  Nature Communications, 9, 1292 (2018)
  • “Magnetic Anisotropy Switch: Easy Axis to Easy Plane Conversion and Vice Versa”, M. Perfetti, M. Sorensen, U.B. Hansen, H. Bamberger, S. Lenz, P.P. Hallmen, T. Fennell, G.G. Simeoni, A. Arauzo, J. Bartolomé, E. Bartolomé, K. Lefmann, H. Weihe, J. van slageren, J. Bendix, Advanced Functional Materials, 196, (2018) 
  • “Magnetic relaxation versus 3D long-range ordering in {Dy2Ba(a-fur)8}n furoate polymers”, E. Bartolome, J. Bartolome, S. Melnic et al.,  Dalton Transactions, 43(28), 10999-11013 (2014)
  • “{Dy(a-fur)3}n: from double relaxation single-ion magnet behavior to 3D ordering”, E. Bartolomé, J. Bartolomé, S. Melnic et al., Dalton Transactions, 42(28), 10153 (2013)
  • “Structural and magnetic properties of some lanthanide (Ln = Eu(III), Gd(III) and Nd(III)) cyanoacetate polymers: field-induced slow magnetic relaxation in the Gd and Nd substitutions”, A. Arauzo, A. Lazarescu, S. Shova et al., Dalton Transactions, 43(32), 12342-12356 (2014)
  • “Relevant Properties for Immobilizing Short Peptides on Biosurfaces,” P. Sevilla, J. Gil, and C. Aparicio, IRBM, vol. 38, no. 5 (2017)

  • “Surface immobilization and bioactivity of TGF-β1 inhibitor peptides for bone implant applications,” P. Sevilla, K. V. Vining, J. Dotor, D. Rodriguez, F. J. Gil, and C. Aparicio, J. Biomed. Mater. Res. - Part B Appl. Biomater., vol. 104, no. 2, (2016)

  • “Anhydride-functional silane immobilized onto titanium surfaces induces osteoblast cell differentiation and reduces bacterial adhesion and biofilm formation,” M. Godoy-Gallardo, J. Guillem-Marti, P. Sevilla, J. M. Manero, F. J. Gil, and D. Rodriguez, Mater. Sci. Eng. C, vol. 59, (2016).

 

Col·laboracions

Col·laboració principal

 

  • Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), CSIC - Universidad de Zaragoza 

          Dra. Ana Arauzo, Dr. Javier Rubín, Dr. Fernando Bartolomé, Prof. Juan Bartolome

  • Dept. Química Inorgànica i Orgànica, Universitat de Barcelona

          Dra. Carolina Sañudo, Dr. Jesús Jover, Sr.Jonay González, Dr. Jorge Echeverría, Dr. Guillem Gabarró 

 

Altres col·laboracions

 

  • Centro Universitario de la Defensa (CUD), Academia General Militar, Zaragoza: Dr- Javier Luzón
  • Depto. Química Inorgánica, Universidad de Zaragoza: Dra. Sara Fuertes 
  • Institute of Chemistry, Academy of Sciences of Moldova, Chisinau, Moldova: Dra. Silvia Melnic
  • Institute of Macromolecular Chemistry "Petru Poni" Iasi, Iasi, Romania: Dr. Sergiu Shova
  • ICNN2, Barcelona: Dr. Aitor Mugarza
  • Dipartimento di Scienze Chimiche, Università di Padova, Italy: Dr. Francesco Sedona, Prof. Mauro Sambi
  • UNAM, Mexico: Dra. Laura Gasque, Dr. Sylvain Bernès