Strong and anisotropic superexchange in the single-molecule magnet (SMM) [MnIII6OsIII]3+: Promoting SMM behavior through 3d-5d transition metal substitution

Inorganic Chemistry

Volumn 53, Issue 1, 2014, Pages 257-268

  Hoeke, Veronika ^a   Stammler, Anja ^a   Bögge, Hartmut ^a   Schnack, Jürgen ^a   Glaser, Thorsten ^a  

^a BIELEFELD UNIVERSITY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84891761504     PISSN: 00201669     EISSN: 1520510X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic4022068     Document Type: Article

References (125)

1. Sessoli, R.; Gatteschi, D.; Caneschi, A.; Novak, M. A. Nature 1993, 365, 141-143
2. Sessoli, R.; Tsai, H. L.; Schake, A. R.; Wang, S. Y.; Vincent, J. B.; Folting, K.; Gatteschi, D.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1804-1816
3. Dei, A.; Gatteschi, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 11852-11858
4. Tejada, J. Polyhedron 2001, 20, 1751-1756
5. Tejada, J.; Chudnovsky, E. M.; del Barco, E.; Hernandez, J. M.; Spiller, T. P. Nanotechnology 2001, 12, 181-186
6. Awschalom, D. D.; Di Vincenzo, D. P.; Smyth, J. J. Science 1992, 258, 414-421
7. Leuenberger, M. N.; Loss, D. Nature 2001, 410, 789-793
8. Cornia, A.; Fabretti, A. C.; Pacchioni, M.; Zobbi, L.; Bonacchi, D.; Caneschi, A.; Gatteschi, D.; Biagi, R.; Del Pennino, U.; De Renzi, V.; Gurevich, L.; Van der Zant, H. S. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 1645-1648
9. Bogani, L.; Wernsdorfer, W. Nat. Mater. 2008, 7, 179-186
10. Chiesa, A.; Carretta, S.; Santini, P.; Amoretti, G.; Pavarini, E. Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 157204
11. Bagai, R.; Christou, G. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1011-1026
12. Wernsdorfer, W.; Sessoli, R.; Gatteschi, D. Europhys. Lett. 1999, 47, 254-259
13. Aubin, S. M. J.; Sun, Z.; Eppley, H. J.; Rumberger, E. M.; Guzei, I. A.; Folting, K.; Gantzel, P. K.; Rheingold, A. L.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. Inorg. Chem. 2001, 40, 2127-2146
14. Boskovic, C.; Pink, M.; Huffman, J. C.; Hendrickson, D. N.; Christou, G. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9914-9915
15. Mertes, K. M.; Suzuki, Y.; Sarachik, M. P.; Paltiel, Y.; Shtrikman, H.; Zeldov, E.; Rumberger, E.; Hendrickson, D. N.; Christou, G. Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 227205
16. Cornia, A.; Sessoli, R.; Sorace, L.; Gatteschi, D.; Barra, A. L.; Daiguebonne, C. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 257201
17. Sòler, M.; Wernsdorfer, W.; Abboud, K. A.; Huffman, J. C.; Davidson, E. R.; Hendrickson, D. N.; Christou, G. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3576-3588
18. Chakov, N. E.; Soler, M.; Wernsdorfer, W.; Abboud, K. A.; Christou, G. Inorg. Chem. 2005, 44, 5304-5321
19. Wernsdorfer, W.; Murugesu, M.; Christou, G. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 057208
20. Hill, S.; Murugesu, M.; Christou, G. Phys. Rev. B 2009, 80, 174416
21. Winpenny, R. E. P. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2002, 1-10
22. Aromi, G.; Brechin, E. K. Struct. Bonding (Berlin) 2006, 122, 1-67
23. Gatteschi, D.; Sessoli, R.; Villain, J. Molecular Nanomagnets; Oxford University Press: Oxford, 2006.
24. Miyasaka, H.; Saitoh, A.; Abe, S. Coord. Chem. Rev. 2007, 251, 2622-2664
25. Roubeau, O.; Clérac, R. Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 4325-4342
26. Kostakis, G. E.; Ako, A. M.; Powell, A. K. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 2238-2271
27. Murrie, M. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1986-1995
28. Beltran, L. M. C.; Long, J. R. Acc. Chem. Res. 2005, 38, 325-334
29. Rebilly, J.-N.; Mallah, T. Struct. Bonding (Berlin) 2006, 122, 103-131
30. Atanasov, M.; Comba, P.; Hausberg, S.; Martin, B. Coord. Chem. Rev. 2009, 253, 2306-2314
31. Das, A.; Gieb, K.; Krupskaya, Y.; Demeshko, S.; Dechert, S.; Klingeler, R.; Kataev, V.; Büchner, B.; Müller, P.; Meyer, F. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3433-3443
32. Garlatti, E.; Carretta, S.; Santini, P.; Amoretti, G.; Mariani, M.; Lascialfari, A.; Sanna, S.; Mason, K.; Chang, J.; Tasker, P.; Brechin, E. K. Phys. Rev. B 2013, 87, 054409
33. Wang, X.-Y.; Avendaño, C.; Dunbar, K. R. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3213-3238
34. Sokol, J. J.; Hee, A. G.; Long, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7656-7657
35. Schelter, E. J.; Prosvirin, A. V.; Dunbar, K. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15004-15005
36. Martínez-Lillo, J.; Armentano, D.; De Munno, G.; Wernsdorfer, W.; Julve, M.; Lloret, F.; Faus, J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14218-14219
37. Freedman, D. E.; Jenkins, D. M.; Iavarone, A. T.; Long, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2884-2885
38. Hilfiger, M. G.; Zhao, H.; Prosvirin, A.; Wernsdorfer, W.; Dunbar, K. R. Dalton Trans. 2009, 5155-5163
39. Zadrozny, J. M.; Freedman, D. E.; Jenkins, D. M.; Harris, T. D.; Iavarone, A. T.; Mathonière, C.; Clérac, R.; Long, J. R. Inorg. Chem. 2010, 49, 8886-8896
40. Pedersen, K. S.; Schau-Magnussen, M.; Bendix, J.; Weihe, H.; Palii, A. V.; Klokishner, S. I.; Ostrovsky, S.; Reu, O. S.; Mutka, H.; Tregenna-Piggott, P. L. W. Chem.-Eur. J. 2010, 16, 13458-13464
41. Pedersen, K. S.; Dreiser, J.; Nehrkorn, J.; Gysler, M.; Schau-Magnussen, M.; Schnegg, A.; Holldack, K.; Bittl, R.; Piligkos, S.; Weihe, H.; Tregenna-Piggott, P.; Waldmann, O.; Bendix, J. Chem. Commun. 2011, 47, 6918-6920
42. Mironov, V. S.; Chibotaru, L. F.; Ceulemans, A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9750-9760
43. Sorace, L.; Benelli, C.; Gatteschi, D. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3092-3104
44. Rinehart, J. D.; Long, J. R. Chem. Sci. 2011, 2, 2078-2085
45. Sessoli, R.; Powell, A. Coord. Chem. Rev. 2009, 253, 2328-2341
46. Katoh, K.; Isshiki, H.; Komeda, T.; Yamashita, M. Coord. Chem. Rev. 2011, 255, 2124-2148
47. Ishikawa, N.; Sugita, M.; Ishikawa, T.; Koshihara, S.; Kaizu, Y. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8694-8695
48. Gonidec, M.; Luis, F.; Vílchez, À.; Esquena, J.; Amabilino, D. B.; Veciana, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 1623-1626
49. Guo, Y.-N.; Xu, G.-F.; Wernsdorfer, W.; Ungur, L.; Guo, Y.; Tang, J.; Zhang, H.-J.; Chibotaru, L. F.; Powell, A. K. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11948-11951
50. Hewitt, I. J.; Tang, J.; Madhu, N. T.; Anson, C. E.; Lan, Y.; Luzon, J.; Etienne, M.; Sessoli, R.; Powell, A. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 6352-6356
51. Rinehart, J. D.; Fang, M.; Evans, W. J.; Long, J. R. Nat. Chem. 2011, 3, 538-542
52. Rinehart, J. D.; Fang, M.; Evans, W. J.; Long, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14236-14239
53. Ako, A. M.; Mereacre, V.; Clérac, R.; Wernsdorfer, W.; Hewitt, I. J.; Anson, C. E.; Powell, A. K. Chem. Commun. 2009, 544-546
54. Karotsis, G.; Kennedy, S.; Teat, S. J.; Beavers, C. M.; Fowler, D. A.; Morales, J. J.; Evangelisti, M.; Dalgarno, S. J.; Brechin, E. K. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12983-12990
55. Habib, F.; Murugesu, M. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 3278-3288
56. Le Roy, J. J.; Jeletic, M.; Gorelsky, S. I.; Korobkov, I.; Ungur, L.; Chibotaru, L. F.; Murugesu, M. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3502-3510
57. Blagg, R. J.; Ungur, L.; Tuna, F.; Speak, J.; Comar, P.; Collison, D.; Wernsdorfer, W.; McInnes, E. J. L.; Chibotaru, L. F.; Winpenny, R. E. P. Nat. Chem. 2013, 5, 673-678
58. Woodruff, D. N.; Winpenny, R. E. P.; Layfield, R. A. Chem. Rev. 2013, 113, 5110-5148
59. Gatteschi, D.; Sessoli, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 268-297
60. Christou, G.; Gatteschi, D.; Hendrickson, D. N.; Sessoli, R. MRS Bull. 2000, 25, 66-71
61. Thomas, L.; Lionti, F.; Ballou, R.; Gatteschi, D.; Sessoli, R.; Barbara, B. Nature 1996, 383, 145-147
62. Glaser, T.; Heidemeier, M.; Lügger, T. Dalton Trans. 2003, 2381-2383
63. Glaser, T.; Heidemeier, M.; Grimme, S.; Bill, E. Inorg. Chem. 2004, 43, 5192-5194
64. Glaser, T.; Heidemeier, M.; Fröhlich, R.; Hildebrandt, P.; Bothe, E.; Bill, E. Inorg. Chem. 2005, 44, 5467-5482
65. Glaser, T.; Heidemeier, M.; Strautmann, J. B. H.; Bögge, H.; Stammler, A.; Krickemeyer, E.; Huenerbein, R.; Grimme, S.; Bothe, E.; Bill, E. Chem.-Eur. J. 2007, 13, 9191-9206
66. Theil, H.; Freiherr von Richthofen, C.-G.; Stammler, A.; Bögge, H.; Glaser, T. Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 916-924
67. Glaser, T.; Heidemeier, M.; Weyhermüller, T.; Hoffmann, R.-D.; Rupp, H.; Müller, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 6033-6037
68. Hoeke, V.; Heidemeier, M.; Krickemeyer, E.; Stammler, A.; Bögge, H.; Schnack, J.; Postnikov, A.; Glaser, T. Inorg. Chem. 2012, 51, 10929-10954
69. Hoeke, V.; Gieb, K.; Müller, P.; Ungur, L.; Chibotaru, L. F.; Heidemeier, M.; Krickemeyer, E.; Stammler, A.; Bögge, H.; Schröder, C.; Schnack, J.; Glaser, T. Chem. Sci. 2012, 3, 2868-2882
70. Hoeke, V.; Heidemeier, M.; Krickemeyer, E.; Stammler, A.; Bögge, H.; Schnack, J.; Glaser, T. Dalton Trans. 2012, 41, 12942-12959
71. Hoeke, V.; Krickemeyer, E.; Heidemeier, M.; Theil, H.; Stammler, A.; Bögge, H.; Weyhermüller, T.; Schnack, J.; Glaser, T. Eur. J. Inorg. Chem. 2013, 4398-4409
72. Longuet-Higgins, H. C. J. Chem. Phys. 1950, 18, 265-274
73. McConnell, H. M. J. Chem. Phys. 1963, 39, 1910
74. Fernández, I.; Ruiz, R.; Faus, J.; Julve, M.; Lloret, F.; Cano, J.; Ottenwaelder, X.; Journaux, Y.; Munoz, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 3039-3042
75. Pardo, E.; Ruiz-Garcia, R.; Cano, J.; Ottenwaelder, X.; Lescouezec, R.; Journaux, Y.; Lloret, F.; Julve, M. Dalton Trans. 2008, 2780-2805
76. Glaser, T.; Gerenkamp, M.; Fröhlich, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 3823-3825
77. Glaser, T. Chem. Commun. 2011, 47, 116-130
78. Glaser, T.; Heidemeier, M.; Krickemeyer, E.; Bögge, H.; Stammler, A.; Fröhlich, R.; Bill, E.; Schnack, J. Inorg. Chem. 2009, 48, 607-620
79. Albores, P.; Slep, L. D.; Baraldo, L. M.; Baggio, R.; Garland, M. T.; Rentschler, E. Inorg. Chem. 2006, 45, 2361-2363
80. Beauvais, L. G.; Long, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2110-2111
81. Desplanches, C.; Ruiz, E.; Alvarez, S. Eur. J. Inorg. Chem. 2003, 1756-1760
82. Shores, M. P.; Sokol, J. J.; Long, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2279-2292
83. Zhang, Y.-Q.; Luo, C.-L. Int. J. Quantum Chem. 2006, 106, 1551-1560
84. Freedman, D. E.; Jenkins, D. M.; Long, J. R. Chem. Commun. 2009, 4829-4831
85. Berlinguette, C. P.; Galán-Mascarós, J. R.; Dunbar, K. R. Inorg. Chem. 2003, 42, 3416-3422
86. Palii, A. V.; Reu, O. S.; Ostrovsky, S. M.; Klokishner, S. I.; Tsukerblat, B. S.; Hilfiger, M.; Shatruk, M.; Prosvirin, A.; Dunbar, K. R. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 6886-6890
87. Dreiser, J.; Pedersen, K. S.; Schnegg, A.; Holldack, K.; Nehrkorn, J.; Sigrist, M.; Tregenna-Piggott, P.; Mutka, H.; Weihe, H.; Mironov, V. S.; Bendix, J.; Waldmann, O. Chem.-Eur. J. 2013, 19, 3693-3701
88. Curtis, J. C.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1982, 21, 1562-1571
89. Macartney, D. H. Inorg. Chem. 1991, 30, 3337-3342
90. Wieghardt, K.; Schmidt, W.; Herrmann, W.; Kuppers, H. J. Inorg. Chem. 1983, 22, 2953-2956
91. Sheldrick, G. M. SADABS 2008/1; University of Göttingen: Göttingen, Germany, 2008.
92. Sheldrick, G. M. Acta Crystallogr. 2008, A64, 112-122
93. Palii, A.; Tsukerblat, B.; Klokishner, S.; Dunbar, K. R.; Clemente-Juan, J. M.; Coronado, E. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3130-3156
94. van Wüllen, C. Mol. Phys. 2013, 111, 2392-2397
95. Schnack, J. Condens. Matter Phys. 2009, 12, 323-330
96. Krickemeyer, E.; Hoeke, V.; Stammler, A.; Bögge, H.; Schnack, J.; Glaser, T. Z. Naturforsch. 2010, 65b, 295-303
97. Feldscher, B.; Krickemeyer, E.; Moselage, M.; Theil, H.; Hoeke, V.; Kaiser, Y.; Stammler, A.; Bögge, H.; Glaser, T. Sci. China: Chem. 2012, 55, 951-966
98. Freiherr von Richthofen, C.-G.; Feldscher, B.; Lippert, K.-A.; Stammler, A.; Bögge, H.; Glaser, T. Z. Naturforsch. 2013, 68b, 64-86
99. Helmstedt, A.; Sacher, M. D.; Gryzia, A.; Harder, A.; Brechling, A.; Müller, N.; Heinzmann, U.; Hoeke, V.; Krickemeyer, E.; Glaser, T.; Bouvron, S.; Fonin, M. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2012, 184, 583-588
100. Freiherr von Richthofen, C.-G.; Stammler, A.; Bögge, H.; DeGroot, M. W.; Long, J. R.; Glaser, T. Inorg. Chem. 2009, 48, 10165-10176
101. Cavallo, L.; Jacobsen, H. Eur. J. Inorg. Chem. 2003, 892-902
102. Kruszewski, J.; Krygowski, T. M. Tetrahedron Lett. 1972, 6, 3839-3842
103. Krygowski, T. M.; Cyranski, M. K. Chem. Rev. 2001, 101, 1385-1419
104. Krygowski, T. M.; Cyranski, M. K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 249-255
105. Feldscher, B.; Stammler, A.; Bögge, H.; Glaser, T. Dalton Trans. 2010, 39, 11675-11685
106. Feldscher, B.; Stammler, A.; Bögge, H.; Glaser, T. Polyhedron 2011, 30, 3038-3047
107. Freiherr von Richthofen, C.-G.; Stammler, A.; Bögge, H.; Glaser, T. J. Org. Chem. 2012, 77, 1435-1448
108. Strautmann, J. B. H.; Walleck, S.; Bögge, H.; Stammler, A.; Glaser, T. Chem. Commun. 2011, 47, 695-697
109. Walleck, S.; Theil, H.; Heidemeier, M.; Heinze-Brückner, G.; Stammler, A.; Bögge, H.; Glaser, T. Inorg. Chim. Acta 2010, 363, 4287-4294
110. Alexander, J. J.; Gray, H. B. J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 4260-4271
111. Boucher, L. J. J. Inorg. Nucl. Chem. 1974, 36, 531-536
112. Boucher, L. J.; Coe, C. G. Inorg. Chem. 1975, 14, 1289-1294
113. Boucher, L. J.; Coe, C. G. Inorg. Chem. 1976, 15, 1334-1340
114. Boucher, L. J.; Farrell, M. O. J. Inorg. Nucl. Chem. 1973, 35, 3731-3738
115. Boucher, L. J.; Herrington, D. R. Inorg. Chem. 1974, 13, 1105-1108
116. Gohdes, J. W.; Armstrong, W. H. Inorg. Chem. 1988, 27, 1841-1842
117. Dey, K.; De, R. L. J. Inorg. Nucl. Chem. 1977, 39, 153-155
118. Bellitto, C.; Tomlinson, A. A. G.; Furlani, C. J. Chem. Soc. A 1971, 3267-3271
119. Girerd, J.-J.; Journaux, Y. In Physical Methods in Bioinorganic Chemistry; Que, L. J., Ed.; University Science Books: Sausalito, 2000; pp 321-374.
120. Dunbar, K. R.; Schelter, E. J.; Palii, A. V.; Ostrovsky, S. M.; Mirovitskii, V. Y.; Hudson, J. M.; Omary, M. A.; Klokishner, S. I.; Tsukerblat, B. S. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 11102-11111
121. Kahn, O. Molecular Magnetism; VCH Publisher: New York, 1993.
122. Palii, A. V.; Tsukerblat, B. S.; Coronado, E.; Clemente-Juan, J. M.; Borrás-Almenar, J. J. J. Chem. Phys. 2003, 118, 5566-5581
123. Palii, A. V.; Ostrovsky, S. M.; Klokishner, S. I.; Tsukerblat, B. S.; Dunbar, K. R. ChemPhysChem 2006, 7, 871-879
124. Mironov, V. S.; Chibotaru, L. F.; Ceulemans, A. Phys. Rev. B 2003, 67, 014424
125. Atanasov, M.; Comba, T.; Daul, C. A. Inorg. Chem. 2008, 47, 2449-2463