Show simple item record

dc.contributor.advisorMoilanen, Jani
dc.contributor.authorBarkas, Essi
dc.date.accessioned2021-09-06T05:51:26Z
dc.date.available2021-09-06T05:51:26Z
dc.date.issued2021
dc.identifier.urihttps://jyx.jyu.fi/handle/123456789/77668
dc.description.abstractTässä tutkielmassa tutustutaan yhdisteisiin, joilla on sekä mielenkiintoisia magneettisia että optisia ominaisuuksia. Lisäksi perehdytään yhdisteiden rakenteen, magneettisten ja optisten ominaisuuksien väliseen suhteeseen. Tutkielman koostuu sekä kirjallisesta että kokeellisesta osasta. Kirjallisessa osassa perehdytään yksittäismolekyylimagneetteihin ja luminesenssiin, sekä lantanoseeni-komplekseihin, joilla on edellä mainittuja ominaisuuksia. Kompleksien synteettiset, rakenteelliset ja fysikaalisten ominaisuuksien yksityiskohdat käydään läpi, jonka jälkeen perehdytään yhdisteisiin, joissa magneettiset ja optiset ominaisuudet ovat yhdistetty. Tällaiset optomagneettiset yhdisteet eivät kuitenkaan pohjaudu lantanoseeneihin, joten tutkielmassa esitellään muita lantanoideihin pohjautuvia komplekseja, joissaa hyödynnetään donori-atomeja sisältäviä ligandeja. Nämä kompleksit eivät kuitenkaan luo optimaalista ligandikenttää, minkä takia näiden kompleksien magneettiset ominaisuudet ovat huonompia kuin lantanoseeneilla. Vaikka yksittäismolekyylimagneettien suunnittelu on kehittynyt paljon viime vuosina, vain yksi lantanoseeni yksittäismolekyylimagneetti, joka säilyttää ominaisuutensa nestemäisen typen kiehumispisteen (77 K) yläpuolella, on olemassa. Tämä johtuu siitä, että sellaisten lantanoidi-kompleksien syntetisointi, joilla on optimaalinen ligandikenttä, on haastavaa, koska lantanoidit suosivat korkeita koordinaatiolukuja. Yleensä trivalenttiset lantanoidien kompleksit omaavat paremmat magneettiset ominaisuudet kuin divalenttiset, mutta tämä trendi on päinvastainen luminesenssin osalta. Tästä syystä optomagneettisten kompleksien synteesi vaatii hyviä antenni-ligandeja, jotka siirtävät energiaa lantanoidille vahvistaen sen luminesenssia. Tästä syystä aryyli-substituoidut syklopentadieeniligandit voisivat olla erittäin lupaavia lähtöaineita optomagneettisten yhdisteiden valmistuksessa. Kokeellinen osa keskittyy aryyli-substituoitujen syklopentadieenien yttrium-komplekseihin, sillä näiden ligandien rakenteelliset ominaisuudet voisivat vahvistaa sekä magneettisia että luminesenssi ominaisuuksia. Kokeellisessa osassa syntetisoitiin kaksi ligandia, jotka olivat 1,2,4-trifenyylisyklopenta-1,3-dieeni sekä 2-(2,3,4,5-tetrafenyylisyklopenta-2-4-dienyyli)-1-(p-tolyyli)hydratsoni. Molemmista rakenteista mitattiin yksittäiskide-röntgendiffraktion avulla kiderakenteet. Ligandit deprotonoitiin, jolloin niistä saatiin alkalisuoloja sekä kaliumin, että litiumin kanssa. Ligandien alkalisuolat etenkin litiumin tapauksessa olivat todella herkkiä, ja ne hajosivat hanskakaapissa muutaman viikon kuluessa. Yllä mainittuja deprotonoituja ligandeja käytettiin homoleptisten yttium-kompleksien synteeseissä. Myös sellaisia heteroleptisiä rakenteita pyrittiin syntetisoimaan, joissa toinen ligandi on aryyli-substituoitu ja toinen on alkyyli-substituoitu. Yhdestäkään kompleksista ei kuitenkaan saatu kiteistä tuotetta, minkä takia kiderakennetta ei voitu mitata. Jos halutut yhdisteet olisi saatu karakterisoitua täysin, niiden magneettisia ja luminesenssi ominaisuuksia olisi voitu mitata. Yksittäismolekyylimagneetteja voitaisiin tulevaisuudessa soveltaa esimerkiksi korkean tallennuskapasiteetin muisteissa, spintroniikassa sekä kvanttilaskennassa. Etenkin muistin tallennuksessa näistä molekulaarisista magneeteista voitaisiin hyötyä, sillä ne mahdollistavat erittäin pienien tallennuslevyjen valmistuksen. Lisäksi optimagneettisia yhdisteitä voitaisiin soveltaa optisten molekulaaristen termometrien suunnittelussa.fi
dc.format.extent71
dc.language.isoen
dc.subject.othersingle-molecule magnets
dc.subject.otheroptical thermometers
dc.subject.otherlanthanoid complexes
dc.titleCyclopentadienyl-based lanthanoid complexes exhibiting magnetic and luminescence properties
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:jyu-202109064788
dc.type.ontasotMaster’s thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.contributor.tiedekuntaMatemaattis-luonnontieteellinen tiedekuntafi
dc.contributor.tiedekuntaFaculty of Sciencesen
dc.contributor.laitosKemian laitosfi
dc.contributor.laitosDepartment of Chemistryen
dc.contributor.yliopistoJyväskylän yliopistofi
dc.contributor.yliopistoUniversity of Jyväskyläen
dc.contributor.oppiaineEpäorgaaninen kemiafi
dc.contributor.oppiaineInorganic Chemistryen
dc.rights.copyrightJulkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.fi
dc.rights.copyrightThis publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.en
dc.rights.accesslevelrestrictedAccess
dc.contributor.oppiainekoodi40312
dc.subject.ysoluminesenssi
dc.subject.ysomagneettiset ominaisuudet
dc.subject.ysoepäorgaaninen kemia
dc.subject.ysokompleksiyhdisteet
dc.subject.ysoluminescence
dc.subject.ysomagnetic properties
dc.subject.ysoinorganic chemistry
dc.subject.ysocoordination complexes
dc.rights.accessrightsPääsyä osaan aineistoa on rajoitettu. Aineisto on luettavissa Jyväskylän yliopiston kirjaston <a href="https://kirjasto.jyu.fi/kokoelmat/arkistotyoasema">arkistotyöasemalta</a>.fi
dc.rights.accessrights<br><br>Part of the work has restricted access. Therefore the material can be read only at the archival <a href="https://kirjasto.jyu.fi/collections/archival-workstation">workstation</a> at Jyväskylä University Library reserved for the use of archival materials.en


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record