[NH2NH3][M(HCOO)3] (M = Mn2+, Zn2+, Co2+ and Mg2+): structural phase transitions, prominent dielectric anomalies and negative thermal expansion, and magnetic ordering

Inorganic Chemistry Frontiers

Volumn 1, Issue 1, 2014, Pages 83-98

  Chen, Sa ^a   Shang, Ran ^a   Hu, Ke Li ^a   Wang, Zhe Ming ^a   Gao, Song ^a  

^a PEKING UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTIFERROMAGNETISM; COBALT; ELECTRON ENERGY LEVELS; EXPANSION; MAGNESIUM; MANGANESE; NEGATIVE THERMAL EXPANSION; PEROVSKITE; POSITIVE IONS; STEREOCHEMISTRY; TEMPERATURE; THERMAL EXPANSION; ZINC;

ANISOTROPIC THERMAL EXPANSION; ANTI FERROELECTRICS; ANTIFERROMAGNETIC LONG-RANGE ORDERS; FRAMEWORK REGULATION; LOW TEMPERATURE REGIONS; SPONTANEOUS POLARIZATIONS; STRUCTURAL PHASE TRANSITION; THERMALLY ACTIVATED;

ORDER DISORDER TRANSITIONS;

EID: 84901945642     PISSN: None     EISSN: 20521553     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3qi00034f     Document Type: Article

References (136)

1. N. A. Spaldin M. Fiebig Science 2005 309 391
2. N. A. Spaldin S.-W. Cheong R. Ramesh Phys. Today 2010 63 38
3. W. Eerenstein N. D. Mathur J. F. Scott Nature 2006 442 759
4. K. F. Wang J.-M. Liu Z. F. Ren Adv. Phys. 2009 58 321
5. M. Mostovoy Nat. Mater. 2010 9 188
6. S. Dong J.-M. Liu Mod. Phys. Lett. B 2012 26 1230004
7. A. Loidl H. von Loehneysen G. M. Kalvius J. Phys.: Condens. Matter 2008 20 430301
8. A. R. Akbashev A. R. Kaul Russ. Chem. Rev. 2011 80 1159
9. D. Khomskii Physics 2009 2 20
10. A. K. Cheetham C. N. Rao Science 2007 318 58
11. C. N. Rao A. K. Cheetham A. Thirumurugan J. Phys.: Condens. Matter 2008 20 083202
12. H.-C. Zhou, J. R. Long, and, O. M. Yaghi, ed., Thematic issue on metal-organic frameworks, Chem. Rev., 2012, 112, 673
13. J. R. Long, and, O. M. Yaghi, ed., Special issue on metal-organic frameworks, Chem. Soc. Rev., 2009, 38, 1213
14. C. Janiak J. K. Vieth New J. Chem. 2010 34 2366
15. E. Coronado J. R. Galán-Mascarós C. J. Gómez-García V. Laukhin Nature 2003 2 190
16. O. Sato J. Tao Y.-Z. Zhang Angew. Chem., Int. Ed. 2007 46 2152
17. C. Train M. Gruselle M. Verdaguer Chem. Soc. Rev. 2011 40 3297
18. P. Dechambenoit J. R. Long Chem. Soc. Rev. 2011 40 3249
19. R. Ramesh Nature 2009 461 1218
20. S.-i. Ohkoshi H. Tokoro T. Matsuda H. Takahashi H. Irie K. Hashimoto Angew. Chem., Int. Ed. 2007 46 3238
21. E. Pardo C. Train H. Liu L.-M. Chamoreau B. Dkhil K. Boubekeur F. Lloret K. Nakatani H. Tokoro S.-i. Ohkoshi M. Verdaguer Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 8356
22. H. B. Cui Z. M. Wang K. Takahashi Y. Okano H. Kobayashi A. Kobayashi J. Am. Chem. Soc. 2006 128 15074
23. I. E. Collings A. B. Cairns A. L. Thompson J. E. Parker C. C. Tang M. G. Tucker J. Catafesta C. Levelut J. Haines V. Dmitriev P. Pattison A. L. Goodwin J. Am. Chem. Soc. 2013 135 7610
24. D.-F. Weng Z.-M. Wang S. Gao Chem. Soc. Rev. 2011 40 3157
25. E. Coronado, and, K. R. Dunbar, ed., Special issue for the Forum on Molecular Magnetism: The Role of Inorganic Chemistry, Inorg. Chem., 2009, 48, 3293
26. J. S. Miller, and, D. Gatteschi, ed., Molecule-based magnets themed issue, Chem. Soc. Rev., 2011, 40, 3065
27. C. Rovira, and, J. Veciana, ed., Special issue on crystal engineering in molecular magnetism, CrystEngComm, 2009, 11, 2031
28. T. Hang W. Zhang H.-Y. Ye R.-G. Xiong Chem. Soc. Rev. 2011 40 3577
29. W. Zhang R.-G. Xiong Chem. Rev. 2012 112 1163
30. W. Zhang Y. Cai R. G. Xiong H. Yoshikawa K. Awaga Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 6608
31. W. Zhang H.-Y. Ye R. Graf H. W. Spiess Y.-F. Yao R.-Q. Zhu R.-G. Xiong J. Am. Chem. Soc. 2013 135 5230
32. J. S. O. Evan J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1999 3317
33. W. Miller C. W. Smith D. S. Mackenzie K. E. Evans J. Mater. Sci. 2009 44 5441
34. K. Takenaka Sci. Technol. Adv. Mater. 2012 13 013001
35. C. Lind Materials 2012 5 1125
36. T. A. Mary J. S. O. Evans T. Vogt A. W. Sleight Science 1996 272 90
37. G. Ernst C. Broholm G. R. Kowach A. P. Ramirez Nature 1998 396 147
38. J. S. O. Evans T. A. Mary T. Vogt M. A. Subramanian A. W. Sleight Chem. Mater. 1996 8 2809
39. P. Lightfoot D. A. Woodcock M. J. Maple L. A. Villaescusa P. A. Wright J. Mater. Chem. 2001 11 212
40. M. P. Attfield A. W. Sleight Chem. Mater. 1998 10 2013
41. K. W. Chapman P. J. Chupas C. J. Kepert J. Am. Chem. Soc. 2005 127 15630
42. A. L. Goodwin M. Calleja M. J. Conterio M. T. Dove J. S. O. Evans D. A. Keen L. Peters M. G. Tucker Science 2008 319 794
43. N. Lock Y. Wu M. Christensen L. J. Cameron V. K. Peterson A. J. Bridgeman C. J. Kepert B. B. Iversen J. Phys. Chem. C 2010 114 16181
44. Y. Wu A. Kobayashi G. J. Halder V. K. Peterson K. W. Chapman N. Lock P. D. Southon C. J. Kepert Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 8929
45. V. K. Peterson G. J. Kearley Y. Wu A. J. Ramirez-Cuesta E. Kemner C. J. Kepert Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 585
46. Y.-S. Wei K.-J. Chen P.-Q. Liao B.-Y. Zhu R.-B. Lin H.-L. Zhou B.-Y. Wang W. Xue J.-P. Zhang X.-M. Chen Chem. Sci. 2013 4 1539
47. I. Grobler V. J. Smith P. M. Bhatt S. A. Herbert L. J. Barbour J. Am. Chem. Soc. 2013 135 6411
48. A. L. Goodwin K. W. Chapman C. J. Kepert J. Am. Chem. Soc. 2005 127 17980
49. N. Lock M. Christensen C. J. Kepert B. B. Iversen Chem. Commun. 2013 49 789
50. A. E. Phillips A. L. Goodwin G. J. Halder P. D. Southon C. J. Kepert Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 1396
51. A. E. Phillips G. J. Halder K. W. Chapman A. L. Goodwin C. J. Kepert J. Am. Chem. Soc. 2010 132 10
52. R. H. Baughman S. Stafström C. Cui S. O. Dantas Science 1998 279 1522
53. A. B. Cairns J. Catafesta C. Levelut J. Rouquette A. van der Lee L. Peters A. L. Thompson V. Dmitriev J. Haines A. L. Goodwin Nat. Mater. 2013 12 212
54. A. B. Cairns A. Thompson L. M. G. Tucker J. Haines A. L. Goodwin J. Am. Chem. Soc. 2012 134 445
55. G. N. Greaves F. Meneau A. Sapelkin L. M. Colyer I. A. Gwynn S. Wade G. Sankar Nat. Mater. 2003 2 622
56. Y. H. Hu L. Zhang Phys. Rev. B: Condens. Matter 2010 81 174103
57. K. W. Chapman G. J. Halder P. J. Chupas J. Am. Chem. Soc. 2009 131 17546
58. T. D. Bennett A. L. Goodwin M. T. Dove D. A. Keen M. G. Tucker E. R. Barney A. K. Soper E. G. Bithell J.-C. Tan A. K. Cheetham Phys. Rev. Lett. 2010 104 115503
59. F. Jona and G. Shirane, Ferroelectric crystals, Pergamon Press, New York, 1962
60. M. E. Lines and A. M. Glass, Principles and Applications of Ferroelectrics and Related Materials, Clarendon Press, Oxford, 1977
61. T. Mitsui, I. Tatsuzaki and E. Nakamura, An Introduction to the Physics of Ferroelectrics, Gordon and Breach Science Publishers, New York, 1976
62. Z. M. Wang K. L. Hu S. Gao H. Kobayashi Adv. Mater. 2010 22 1526
63. X.-Y. Wang Z.-M. Wang S. Gao Chem. Commun. 2008 281
64. S. Horiuchi Y. Tokunaga G. Giovannetti S. Picozzi H. Itoh R. Shimano R. Kumai Y. Tokura Nature 2010 463 789
65. S. Horiuchi R. Kumaia Y. Tokura Chem. Commun. 2007 2321
66. G.-C. Xu X.-M. Ma L. Zhang Z.-M. Wang S. Gao J. Am. Chem. Soc. 2010 132 9588
67. G.-C. Xu W. Zhang X.-M. Ma Y.-H. Chen L. Zhang H.-L. Cai Z.-M. Wang R.-G. Xiong S. Gao J. Am. Chem. Soc. 2011 133 14948
68. W. Li M. R. Probert M. Kosa T. D. Bennett A. Thirumurugan R. P. Burwood M. Parinello J. A. K. Howard A. K. Cheetham J. Am. Chem. Soc. 2012 134 11940
69. Z. M. Wang B. Zhang K. Inoue H. Fujiwara T. Otsuka H. Kobayashi M. Kurmoo Inorg. Chem. 2007 46 437
70. Z. M. Wang B. Zhang T. Otsuka K. Inoue H. Kobayashi M. Kurmoo Dalton Trans. 2004 2209
71. R. Shang X. Sun Z.-M. Wang S. Gao Chem.-Asian J. 2012 7 1697
72. X. Y. Wang L. Gan S. W. Zhang S. Gao Inorg. Chem. 2004 43 4615
73. D.-W. Fu W. Zhang H.-L. Cai Y. Zhang J.-Z. Ge R.-G. Xiong S. D. Huang T. Nakamura Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 11947
74. P. Jain V. Ramachandran R. J. Clark H. D. Zhou B. H. Toby N. S. Dalal H. W. Kroto A. K. Cheetham J. Am. Chem. Soc. 2009 131 13625
75. M. Sánchez-Andújar S. Presedo S. Yáñez-Vilar S. Castro-García J. Shamir M. A. Señarís-Rodríguez Inorg. Chem. 2010 49 1510
76. Z. Wang P. Jain K.-Y. Choi J. van Tol A. K. Cheetham H. W. Kroto H.-J. Koo H. Zhou J. Hwang E. S. Choi M.-H. Whangbo N. S. Dalal Phys. Rev. B: Condens. Matter 2013 87 224406
77. R. I. Thomson P. Jain A. K. Cheetham M. A. Carpenter Phys. Rev. B: Condens. Matter 2012 86 214304
78. W. Wang L.-Q. Yan J.-Z. Cong Y.-L. Zhao F. Wang S.-P. Shen T. Zou D. Zhang S.-G. Wang X.-F. Han Y. Sun Sci. Rep. 2013 3 2024 10.1038/srep02024
79. B. Zhou Y. Imai A. Kobayashi Z.-M. Wang H. Kobayashi Angew. Chem., Int. Ed. 2010 50 11441
80. Y. Imai B. Zhou Y. Ito A. Kobayashi Z.-M. Wang H. Kobayashi Chem.-Asian J. 2012 7 2786
81. M. Y. Li B. Liu B. W. Wang Z. M. Wang S. Gao M. Kurmoo Dalton Trans. 2011 40 6038
82. K.-L. Hu M. Kurmoo Z.-M. Wang S. Gao Chem.-Eur. J. 2009 15 12050
83. A. Stroppa P. Jain P. Barone M. Marsman J. M. Perez-Mato A. K. Cheetham H. W. Kroto S. Picozzi Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 5847
84. A. Stroppa P. Barone P. Jain J. M. Perez-Mato S. Picozzi Adv. Mater. 2013 25 2284
85. L. Cañadillas-Delgado O. Fabelo J. A. Rodríguez-Velamazán M. Lemée-Cailleau S. A. Mason E. Pardo F. Lloret J. Zhao X. Bu V. Simonet C. V. Colin J. Rodríguez-Carvajal J. Am. Chem. Soc. 2012 134 19772
86. K. S. Hagen S. G. Naik B. H. Huynh A. Masello G. Christou J. Am. Chem. Soc. 2009 131 7516
87. J.-P. Zhao B.-W. Hu F. Lloret J. Tao Q. Yang X.-F. Zhang X.-H. Bu Inorg. Chem. 2010 49 10390
88. P. Jain N. S. Dalal B. H. Toby H. W. Kroto A. K. Cheetham J. Am. Chem. Soc. 2008 130 10450
89. T. Asaji K. Ashitomi J. Phys. Chem. C 2013 117 10185
90. T. Besara P. Jain N. S. Dalal P. L. Kuhns A. P. Reyes H. W. Kroto A. K. Cheetham Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011 108 6828
91. B. Pato-Doldán M. Sánchez-Andújar L. C. Gómez-Aguirre S. Yáñez-Vilar J. López-Beceiro C. Gracia-Fernández A. A. Haghighirad F. Ritter S. Castro-García M. A. Señarís-Rodríguez Phys. Chem. Chem. Phys. 2012 14 8498
92. A. Rossin A. Ienco F. Costantino T. Montini B. D. Credico M. Caporali L. Gonsalvi P. Fornasiero M. Peruzzini Cryst. Growth Des. 2008 8 3302
93. A. Rossin M. R. Chierotti G. Giambastiani R. Gobettob M. Peruzzini CrystEngComm 2012 14 4454
94. B. Liu R. Shang K.-L. Hu Z.-M. Wang S. Gao Inorg. Chem. 2012 51 13363
95. M.-Y. Li M. Kurmoo Z. M. Wang S. Gao Chem.-Asian J. 2011 6 3084
96. Z. M. Wang X. Y. Zhang S. R. Batten M. Kurmoo S. Gao Inorg. Chem. 2007 46 8439
97. D.-W. Fu W. Zhang H.-L. Cai Y. Zhang J.-Z. Ge R.-G. Xiong S. D. Huang J. Am. Chem. Soc. 2011 133 12780
98. W. Zhang H.-Y. Ye H.-L. Cai J.-Z. Ge R.-G. Xiong S. D. Huang J. Am. Chem. Soc. 2010 132 7300
99. D. W. Fu H. L. Cai Y. M. Liu Q. Ye W. Zhang Y. Zhang X. Y. Chen G. Giovannetti M. Capone J. Y. Li R. G. Xiong Science 2013 339 425
100. H. L. Cai Y. Zhang D. W. Fu W. Zhang T. Liu H. Yoshikawa K. Awaga R. G. Xiong J. Am. Chem. Soc. 2012 134 18487
101. G. Bator, R. Jakubas and L. Sobczyk, in Crystal Engineering: From molecules and crystals to materials, ed., D. Braga, F. Grepioni, and, A. G. Orpen, Kluwer Acad. Pub., Dordrecht, 1999, pp. 459-468
102. A. B. Cairns A. L. Goodwin Chem. Soc. Rev. 2013 42 4881
103. B. V. Nonius, Collect software, Delft, The Netherlands, 1998
104. B. V. Nonius, HKL2000 and maXus softwares, University of Glasgow, Scotland, UK, Delft, The Netherlands and MacScience Co. Ltd, Yokohama, Japan, 2000
105. CrysAlisPro software, Agilent Technologies UK Ltd, Oxford, UK, 2012
106. G. M. Sheldrick, SHELX-97, Program for Crystal Structure Determination, University of Göttingen, Germany, 1997
107. L. N. Mulay and E. A. Boudreaux, Theory and Applications of Molecular Diamagnetism, John Wiley & Sons Inc., New York, 1976
108. D. H. Williams and I. Fleming, Spectroscopic Method in Organic Chemistry, McGraw-Hill Book Co, Beijing, China, 5th edn, 1998
109. K. Nakamoto, Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds, Wiley, New York, 1986
110. D. Stoilova V. Koleva J. Mol. Struct. 2000 553 131
111. D. Stoilova V. Koleva J. Mol. Struct. 2001 560 15
112. M. A. White, in Crystal Engineering: The Design and Application of Functional Solids, ed., K. R. Seddon, and, M. Zaworotko, Kluwer Acad. Pub., Dordrecht, 1999, p. 279
113. Z.-M. Duan Z.-M. Wang S. Gao Dalton Trans. 2011 40 4465
114. F. A. Cotton, G. C. Wilkinson, A. Murillo and M. Bochmann, Advanced Inorganic Chemistry, Wiley, New York, 6th edn, 1999, p. 1304
115. A. L. Spek, PLATON, A Multipurpose Crystallographic Tool, Utrecht University, Utrecht, The Netherlands, 2001
116. This was calculated using PCMODEL Version 9.1, see http://www.serenasoft.com
117. Y. Zhang W. Zhang S. H. Li Q. Ye H. L. Cai F. Deng R. G. Xiong S. P. D. Huang J. Am. Chem. Soc. 2012 134 11044
118. K. Aizu Phys. Rev. 1966 146 423
119. D. Braga F. Grepionia J. J. Novoab Chem. Commun. 1998 1595
120. A. I. Kitaigorodsky, Molecular Crystals and Molecules, Academic Press, New York, 1973, p. 18
121. B. Liu H.-B. Zheng Z.-M. Wang S. Gao CrystEngComm 2011 13 5285
122. M. Szafrański A. Katrusiak G. J. McIntyre Cryst. Growth Des. 2010 10 4334
123. M. Szafrański A. Katrusiak J. Phys. Chem. B 2008 112 6779
124. G. A. Samara J. Phys.: Condens. Matter 2003 15 R367
125. A. A. Bokov Z.-G. Ye J. Mater. Sci. 2006 41 31
126. W. J. Kleemann Mater. Sci. 2006 41 129
127. A. K. Jonscher, Dielectric Relaxation in Solids, Chelsea Dielectrics Press, London, 1983
128. A. T. Casey and S. Mitra, in Theory and Application of Molecular Paramagnetism, ed., L. N. Mulay, and, E. A. Boudreaux, Wiley, New York, 1976, pp. 183-243
129. R. L. Carlin, Magnetochemistry, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1986, pp. 148-154
130. J. A. Mydosh, Spin Glass: an Experimental Introduction, Taylor & Francis, London-Washington, DC, 1993
131. M. Balanda, in Relaxation Phenomena: Liquid Crystals, Magnetic Systems, Polymers, High-TC Superconductors, Metallic Glass, ed., W. Haase, and, S. Wróbel, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2003, pp. 97-99
132. M. Mito K. Iriguchi H. Deguchi J. Kishine K. Kikuchi H. Ohsumi Y. Yoshida K. Inoue Phys. Rev. B: Condens. Matter 2009 79 012406
133. M. Mito K. Iriguchi H. Deguchi J. Kishine Y. Yoshida K. Inoue J. Appl. Phys. 2012 111 103914
134. I. Dzyaloshinsky J. Phys. Chem. Solids 1958 4 241
135. T. Moriya Phys. Rev. 1960 120 91
136. T. Moriya, in Magnetism, ed., G. T. Rado, and, H. Suhl, Academic Press, New York, 1963, vol. 1, pp. 85-124