Quasi-2D XY magnetic properties and slow relaxation in a body centered metal organic network of [Co4] clusters

Journal of the American Chemical Society

Volumn 131, Issue 29, 2009, Pages 10140-10150

  Mahata, Partha ^a   Natarajan, Srinivasan ^a   Panissod, Pierre ^b   Drillon, Marc ^b  

^a INDIAN INSTITUTE OF SCIENCE   (India)

^b UNIVERSITÉ DE STRASBOURG   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COERCIVE FIELD; CORRELATION LENGTHS; ELEMENTARY EXCITATIONS; FERROMAGNET; HYSTERETIC BEHAVIOR; KOSTERLITZ-THOULESS; MAGNETIC STUDIES; METAL ORGANIC; NONCOLLINEAR; PYRAZINE; SLOW RELAXATIONS; SPIN STRUCTURES; SPIN SYSTEMS; TEMPERATURE DEPENDENCE; THREE-DIMENSIONAL STRUCTURE; TWO-DIMENSIONAL NETWORKS; VORTEX-ANTIVORTEX PAIRS;

HYSTERESIS; MAGNETIC MOMENTS; MAGNETIC PROPERTIES; ORGANOMETALLICS; SPIN DYNAMICS; TWO DIMENSIONAL;

RELAXATION PROCESSES;

BENZOIC ACID DERIVATIVE; COBALT DERIVATIVE; FERROMAGNETIC MATERIAL; METAL; METAL ORGANIC FRAMEWORK; PYRAZINE;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; COOLING; DESTRUCTION; ENERGY; ENERGY TRANSFER; EXCITATION; LOW TEMPERATURE; MAGNETIC FIELD; MAGNETISM; RELAXATION TIME; TEMPERATURE DEPENDENCE; VORTEX MOTION;

EID: 67651236182     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja9017539     Document Type: Article

References (93)

1. Bogani, L.; Wernsdorfer, W. Nat. Mater. 2008, 7, 179.
2. Sessoli, R.; Tsai, H.-L.; Schake, A. R.; Wang, S.; Vincent, J. B.; Folting, K.; Gatteschi, D.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1804.
3. (a) Wieghardt, K.; Pohl, K.; Jibril, I.; Huttner, G. Angew. Chem., Int. Ed. 1984, 23, 77.
4. (b) Delfs, C.; Gatteschi, D.; Pardi, L.; Sessoli, R.; Wieghardt, K.; Hanke, D. Inorg. Chem. 1993, 32, 3099.
5. Gatteschi, D.; Sessoli, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 268.
6. (a) Caneschi, A.; Gatteschi, D.; Lalioti, N.; Sangregorio, C.; Sessoli, R.; Venturi, G.; Vindigni, A.; Rettori, A.; Pini, M. G.; Novak, M. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 1760.
7. (c) Ishii, N.; Okamura, Y.; Chiba, S.; Nogami, T.; Ishida, T. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 24.
8. (d) Sessoli, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 5508.
9. Wells, A. F. Three-Dimensional Nets and Polyhedra; Wiley: New York, 1977.
10. (a) Yaghi, O. M.; Li, H.; Davis, C.; Richardson, D.; Groy, T. L. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 474.
11. (b) Batten, S. R.; Robson, R. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 1460.
12. (c) Hill, R. J.; Long, D. L.; Champness, N. R.; Hubberstey, P.; Schröder, M. Acc. Chem. Res. 2005, 38, 337.
13. (d) Chun, H.; Kim, D.; Dybtsev, D. N.; Kim, K. Angew. Chem. Int. Ed 2004, 43, 971.
14. Öhrström, L.; Larsson, K. Molecule-Based Materials, The Structural Network Approach; Elsevier: Amsterdam, 2005.
15. (a) Long, D. L.; Blake, A. J.; Champness, N. R.; Wilson, C.; Schröder, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 2443.
16. (b) Zhang, J.; Kang, Y.; Zhang, J.; Li, Z. J.; Qin, Y. Y.; Yao, Y. G. Eur. J. Inorg. Chem. 2006, 2253.
17. Maspoch, D.; Ruiz-Molina, D.; Wurst, K.; Domingo, N.; Cavallini, M.; Biscarini, F.; Tejada, J.; Rovira, C.; Veciana, J. Nat. Mater. 2003, 2, 190.
18. (a) Santoro, A.; Mighell, A. D.; Reimann, C. W. Acta Crystallogr., Sect.: Struct. Sci. 1970, 26, 979.
19. (b) Darriet, J.; Haddad, M. S.; Duesler, E. N.; Hendrickson, D. N. Inorg. Chem. 1979, 18, 2679.
20. (c) Lloret, F.; Munno, G. D.; Julve, M.; Cano, J.; Ruiz, R.; Caneschi, A. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 135.
21. (d) Bordallo, H. N.; Chapon, L.; Manson, J. L.; Hernandez-Velasco, J.; Ravot, D.; Reiff, W. M.; Argyriou, D. N. Phys. ReV. B. 2004, 69, 224405.
22. (e) Manson, J. L.; Conner, M. M.; Schlueter, J. A.; Lancaster, T.; Blundell, S. J.; Brooks, M. L.; Pratt, F. L.; Papageorgiou, T.; Bianchi, A. D.; Wosnitza, J.; Whangbo, M. H. Chem. Commun. 2006, 4894.
23. (f) Lancaster, T.; Blundell, S. J.; Brooks, M. L.; Baker, P. J.; Pratt, F. L.; Manson, J. L.; Conner, M. M.; Xiao, F.; Landee, C. P.; Chaves, F. A.; Soriano, S.; Novak, M. A.; Papageorgiou, T. P.; Bianchi, A. D.; Herrmannsdörfer, T.; Wosnitza, J.; Schlueter, J. A. Phys. ReV. B. 2007, 75, 94421.
24. (a) Yang, E.-C.; Hendrickson, D. N.; Wernsdorfer, W.; Nakano, M.; Zakharov, L. N.; Sommer, R. D.; Rheingold, A. L.; Gairaud, M.; Christou, G. J. Appl. Phys. 2002, 91, 7382.
25. (b) Castro, S. L.; Sun, Z.; Grant, C. M.; Bollinger, J. C.; Hendrickson, D. N.; Christou, G. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2365.
26. (c) Aubin, S. M. J.; Wemple, M. W.; Adams, D. M.; Tsai, H.-L.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7746.
27. (d) Milios, C. J.; Manoli, M.; Rajaraman, G.; Mishra, A.; Budd, L.; White, F.; Parsons, S.; Wernsdorfer, W.; Christou, G.; Brechin, E. Inorg. Chem. 2006, 45, 6782.
28. (e) Yoo, J.; Wernsdorfer, W.; Yang, E. C.; Nakano, M.; Rheingold, A. L.; Hendrickson, D. N. Inorg. Chem. 2005, 44, 3377.
29. (a) Cador, O.; Gatteschi, D.; Sessoli, R.; Larsen, F. K.; Overgaard, J.; Barra, A. L.; Teat, S. J.; Timco, G. A.; Winpenny, R. E. P. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 5196.
30. (b) Affronte, M.; Casson, I.; Evangilisti, M.; Candini, A.; Carreta, S.; Muryn, C. A.; Teat, S. J.; Timco, G. A.; Wernosdorfer, W.; Winpenny, R. E. P. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 6496.
31. (c) Waldmann, O.; Dobe, C.; Mutka, H.; Furrer, A.; Gudel, H. U. Phys. ReV. Lett. 2005, 95, 057202.
32. (d) Waldmann, O. Coord. Chem. ReV. 2005, 249, 2550.
33. (e) Tasiopolous, A.; Vinslava, A.; Wernsdorfer, W.; Abboud, K.; Christou, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 2117.
34. (f) Murugesu, M.; Wernsdorfer, W.; Abboud, K.; Christou, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 892.
35. (g) Shah, S. J.; Ramsey, C. M.; Heroux, K. J.; O'Brien, J. R.; DiPasquale, A. G.; Rheingold, A. L.; del Barco, E.; Hendrickson, D. N. Inorg. Chem. 2008, 47, 6245.
36. (a) Zeng, M. H.; Yao, M. X.; Liang, H.; Zhang, W. X.; Chen, X. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 1832.
37. (b) Murrie, M.; Teat, S. J.; Stoeckli-Evans, H.; Güdel, H. U. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 4653.
38. (c) Boudalis, A. K.; Raptopoulou, C. P.; Abarca, B.; Ballesteros, R.; Chadlaoui, M.; Tuchagues, J. P.; Terzis, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 432.
39. (a) Oshio, H.; Nakano, M. Chem. - Eur. J. 2005, 11, 5178.
40. (b) Oshio, H.; Hoshino, N.; Ito, T.; Nakano, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8805.
41. (c) Ribas-Arino, J.; Baruah, T.; Pederson, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9497.
42. Li, H.; Eddaoudi, M.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Nature 1999, 402, 276.
43. Ferey, G. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 191.
44. (a) Ferey, G.; Serre, C.; Mellots-Draznieks, C.; Millange, F.; Surble, S.; Dutour, J.; Margiolaki, I. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 6296.
45. (b) Ferey, G; Mellot-Draznieks, C; Serre, C; Millange, F; Dutour, J; Surble, S; Margiolaki, I. Science 2005, 309, 2040.
46. (c) Mellot-Draznieks, C.; Serre, C.; Surble, S.; Audebrand, N.; Ferey, G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16273.
47. (d) Jia, J.; Lin, X.; Wilson, C.; Blake, A. J.; Champness, N. R.; Hubberstey, P.; Walker, G.; Cussen, E. J.; Schröder, M. Chem. Commun. 2007, 840.
48. (e) Zheng, Y. Z.; Tong, M. L.; Xue, W.; Zhang, W. X.; Chen, X. M.; Grandjean, F.; Long, G. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 6076.
49. (f) Gutschke, S. O. H.; Molinier, M.; Powell, A. K.; Winpenny, R. E. P.; Wood, P. T. Chem. Commun. 1996, 823.
50. (g) Zhang, X. M.; Zheng, Y. Z.; Li, C. R.; Zhang, W. X.; Chen, X. M. Cryst. Growth Des. 2007, 7, 980.
51. (h) Ma, L. F.; Wang, Y. Y.; Wang, L. Y.; Lu, D. H.; Batten, S. R.; Wang, J. G. Cryst. Growth Des. 2009, 9, 2036.
52. Choi, S. B.; Seo, M. J.; Cho, M.; Kim, Y.; Jin, M. K.; Jung, D. Y.; Choi, J. S.; Ahn, W. S.; Rowsell, J. L. C.; Kim, J. Cryst. Growth Des. 2007, 7, 2290.
53. (a) Luo, J.; Zhao, Y.; Xu, H.; Kinnibrugh, T. L.; Yang, D.; Timofeeva, T. V.; Daemen, L. L.; Zhang, J.; Bao, W.; Thompson, J. D.; Currier, R. P. Inorg. Chem. 2007, 46, 9021.
54. (b) Xiang, S.; Wu, X.; Zhang, J.; Fu, R.; Hu, S.; Zhang, X. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16352.
55. (c) Cheon, Y. E.; Suh, M. P. Chem. Commun. 2009, 2296.
56. (d) Liu, C. M.; Gao, S.; Zhang, D. Q.; Zhu, D. B. Cryst. Growth Des. 2007, 7, 1312.
57. Cheng, X. N.; Zhang, W. X.; Lin, Y. Y.; Zheng, Y. Z.; Chen, X. M. AdV. Mater. 2007, 19, 1494.
58. Zou, W. Q.; Wang, M. S.; Li, Y.; Wu, A. Q.; Zheng, F. K.; Chen, Q. Y.; Guo, G. C.; Huang, J. S. Inorg. Chem. 2007, 46, 6852.
59. SMART (V 5.628), SAINT (V 6.45a), XPREP, SHELXTL; Bruker AXS Inc.: Madison, WI, 2004.
60. Sheldrick, G. M. Siemens Area Correction Absorption Correction Program; University of Göttingen: Göttingen, Germany, 1994.
61. Sheldrick, G. M. SHELXL-97 Program for Crystal Structure Solution and Refinement; University of Göttingen, Göttingen: Germany, 1997.
62. Farrugia, J. L. J. Appl. Crystallogr. 1999, 32, 837.
63. (a) Mahata, P.; Prabu, M.; Natarajan, S. Inorg. Chem. 2008, 47, 8451.
64. (b) Mahata, P.; Sundaresan, A.; Natarajan, S. Chem. Commun. 2007, 4471.
65. (c) Foster, P. M.; Stock, N.; Cheetham, A. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 7608.
66. (d) Foster, P. M.; Burbank, A. R.; Livage, C.; Ferey, G.; Cheetham, A. K. Chem. Commun. 2004, 368.
67. (a) Mahata, P.; Raghunathan, R.; Banerjee, D.; Sen, D.; Ramasesha, S.; Bhat, S. V.; Natarajan, S. Chem. Asian. J. 2009, 4, 936.
68. (b) Mahata, P.; Sen, D.; Natarajan, S. Chem. Commun. 2008, 1278.
69. (a) Zhang, W.-H.; Song, Y.-L.; Ren, Z.-G.; Li, H.-X.; Li, L.-L.; Zhang, Y.; Lang, J.-P. Inorg. Chem. 2007, 46, 6647.
70. (b) Nandini Devi, R.; Rabu, P.; Golub, V. O.; O'Connor, C. J.; Zubieta, J. Solid State Sci. 2002, 4, 1095.
71. Curely, J.; Georges, R.; Drillon, M. Phys. ReV. B. 1986, 33, 6243.
72. (a) Huang, Z. L.; Drillon, M.; Masciocchi, N.; Sironi, A.; Zhao, J. T.; Rabu, P.; Panissod, P. Chem. Mater. 2000, 12, 2805.
73. (b) Rabu, P.; Drillon, M. AdV. Eng. Mater. 2003, 5, 189.
74. Mydosh, J. A. Spin Glasses: An Experimental Introduction; Taylor & Francis: London, 1993.
75. Coulon, C.; Miyasaka, H.; Clérac, R. Struct. Bonding (Berlin) 2006, 122, 163.
76. (a) Powell, G. W.; Lancashire, H. N.; Brechin, E. K.; Collison, D.; Heath, S. L.; Mallah, T.; Wernsdorfer, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 5772.
77. (b) Novak, M. A.; Folly, W. S. D.; Sinnecker, J. P.; Soriano, S. J. Magn. Magn. Mater. 2005, 294, 133.
78. (a) Drillon, M.; Panissod, P. J. Magn. Magn. Mater. 1998, 188, 93.
79. (b) Laget, V.; Rouba, S.; Rabu, P.; Hornick, C.; Drillon, M. J. Magn. Magn. Mater. 1996, 154, L7.
80. (a) Dzialoshinski, I. J. Phys. Chem. Solids 1958, 4, 241.
81. (b) Moriya, T. Phys. ReV. Lett. 1960, 4, 5.
82. (a) Lines, M. E. J. Chem. Phys. 1971, 55, 2977.
83. (b) Lloret, F.; Julve, M.; Canon, J.; Ruiz-García, R.; Pardo, E. Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 3432.
84. (a) Berezinskii, V. L. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 1970, 59, 1907.
85. [Sov. Phys. JETP 1971, 42, 493].
86. (b) Kosterlitz, J. M.; Thouless, D. J. J. Phys. C 1973, 6, 1182.
87. (c) Kosterlitz, J. M. J. Phys. C 1974, 7, 1046.
88. Gupta, R.; Baillie, C. F. Phys. ReV. B 1992, 45, 2883.
89. Cuccoli, A.; Tognetti, V.; Vaia, R. Phys. ReV. B 1995, 52, 10221.
90. Onsager, L. Phys. ReV. 1944, 65, 117.
91. Coronado, E; Gomez-Garca, C. J.; Nuez, A.; Romero, F. M.; Waerenborgh, J, C. Chem. Mater. 2006, 18, 2670.
92. (a) Glauber, R. J. J. Math. Phys. 1963, 4, 294.
93. (b) Zumer, S. Phys. ReV. B 1980, 21, 1298.