XAS and XMCD Reveal a Cobalt(II) Imide Undergoes High-Pressure-Induced Spin Crossover
| Autor: | Nadejda Bouldi, Matteo Mannini, Marius Retegan, Reece G. Miller, Benjamin Cahier, Philippe Sainctavit, Nathalie Guihéry, Talal Mallah, Delphine Cabaret, Diane Gouéré, François Baudelet, Lucie Nataf, Fabrice Wilhelm, François Guillou, Andrei Rogalev, Nicolas Suaud, Sally Brooker, Amélie Juhin |
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| Přispěvatelé: | Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dipartimento di Chimica 'Ugo Schiff' [Sesto Fiorentino] (DICUS UniFI), Università degli Studi di Firenze = University of Florence (UniFI), European Synchroton Radiation Facility [Grenoble] (ESRF), University of Otago [Dunedin, Nouvelle-Zélande], Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay (ICMMO), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques Laboratoire (LCPQ), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Chemistry 'Ugo Schiff', Department of Chemistry & MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology, Systèmes étendus et magnétisme (LCPQ) (SEM), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2023 |
| Předmět: |
[CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry
high pressure wave function theory General Energy divalent cobalt X-ray absorption spectroscopy [CHIM.COOR]Chemical Sciences/Coordination chemistry magnetic properties Physical and Theoretical Chemistry Spin crossover ComputingMilieux_MISCELLANEOUS Surfaces Coatings and Films Electronic Optical and Magnetic Materials |
| Zdroj: | Journal of Physical Chemistry C Journal of Physical Chemistry C, 2023, 126 (12), pp.5784-5792. ⟨10.1021/acs.jpcc.2c00614⟩ Journal of Physical Chemistry C, 2022, 126 (12), pp.5784-5792. ⟨10.1021/acs.jpcc.2c00614⟩ |
| ISSN: | 1932-7447 1932-7455 |
| DOI: | 10.1021/acs.jpcc.2c00614⟩ |
| Popis: | International audience; The spin crossover (SCO) transition is investigated in two molecular Co 2+ bisimide compounds, Co(dpzca) 2 and Co(pypzca) 2 (where Hdpzca = N-(2-pyrazylcarbonyl)-2pyrazinecarboxamide and Hpypzca = N-(2-pyrazylcarbonyl)-2-pyridinecarboxamide). They crystallize solvent-free with similar crystal structures but have been reported to exhibit different temperature-dependent magnetic behaviors. Using temperature-and pressure-dependent element selective X-ray absorption spectroscopy (XAS and XMCD) measurements, it is revealed herein that although Co(pypzca) 2 does not afford a temperature-induced SCO, it undergoes a reversible pressure-induced SCO transition that is less abrupt, and is complete at a higher pressure (3.5 GPa), than for Co(dpzca) 2 (0.5 GPa). Wave function-based calculations performed on isolated complexes confirm the LS state nature of Co(dpzca) 2 at low temperatures, and the values of spin and orbital magnetic moments are determined. Calculations show the similarity of groundstate properties for HS Co(dpzca) 2 and HS Co(pypzca) 2 and the existence of a double-well HS-LS in the potential energy surface for both compounds. It is concluded that the observed, significant differences in pressure-and temperature-induced SCO transitions of Co(dpzca) 2 versus Co(pypzca) 2 are probably due to different intermolecular interactions between Co(dpzca) 2 and Co(pypzca) 2 , which would hamper the temperature-induced SCO in Co(pypzca) 2 . |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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