Defesa de Dissertação de Mestrado #615 – Luciano Gabriel Silva – 12/12/2018

Ressonância Paramagnética Eletrônica de compostos orgânicos halogenados de Cobre(II): CuTz2X2 e Cu(MA)2X4, onde Tz = C3H3NS (Tiazol), MA = (CH3NH3)+ (Metil-Amônio) e X = Cl- , Br-

Autor: Luciano Gabriel Silva

Banca Examinadora

Prof. Maurício Veloso Brant Pinheiro (Orientador)

DF/UFMG

Prof. Luiz Orlando Ladeira

DF/UFMG

Prof. Roberto Magalhães Paniago

DF/UFMG

Orientação

Prof. Maurício Veloso Brant Pinheiro (Orientador)

DF/UFMG

Resumo do Trabalho

Compostos orgânicos com metais de transição magnéticos têm sido intensivamente estudados para aplicações em spintrônica por aliarem a flexibilidade química do grupo orgânico ao magnetismo do metal. Estes compostos, em sua grande maioria, têm elementos com interação spin-órbita pequenas (orgânicos), além de conter núcleos de carbono, que possuem baixa abundância de isótopos de spins nucleares diferentes de zero. Ambos os fatos contribuem para que as correntes de spin polarizadas tenham longos tempos de vida, o que é essencial para aplicações em spintrônica. Vários deles são paramagnéticos em temperaturas altas, e ferro- ou antiferromagnéticos, com ordenamento 1D ou 2D, abaixo de uma temperatura crítica (Tc). Neste trabalho, estudamos quatro compostos orgânicos policristalinos halogenados de Cu2+ que apresentam várias das propriedades acima. Estes compostos, em função de sua estrutura, se dividem em dois grupos: os di-haletos ligados a grupos tiazol:  Cu(C3H3NS)2Cl2 e Cu(C3H3N!
S)2Br2; e os tetra-haletos ligados a grupos metil-amônio: Cu(CH3NH3)2Cl4 e Cu(CH3NH3­)2Br4. Após uma caracterização preliminar por difração de raios X, foi realizado um estudo sistemático destes compostos por Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR). À temperatura ambiente, os espectros de pó foram medidos, analisados e quantificados, confirmando que todos os centros paramagnéticos são relacionados ao Cu2+. Em seguida, foram realizadas medidas de EPR com a temperatura, da temperatura ambiente até aproximadamente 4,2 K. Em seguida refinamos, pelo ajuste das formas de linha, os parâmetros do Hamiltoniano de spin, e desta análise, várias informações foram obtidas. Sem dúvida, a mais relevante delas concerne o composto Cu(C3H3NS)2Cl2. Para ele, demonstramos que há uma redução da simetria da estrutura de coordenação do Cu2+ dominada pelo efeito Jahn-Teller dinâmico, em altas temperaturas (tetragonal D4h), para um regido pelo Jahn-Teller estático, em temperaturas inferiores a 5!
0 K (rômbico D2h). Além disto, em todos os compostos, verifica!
mos que as interações hiperfinas e superhiperfinas não são observáveis por causa das grandes larguras de linhas de EPR observadas. Uma vez que estes compostos não configuram sistemas paramagnéticos diluídos, estas enormes larguras de linhas estão associadas à existência de interação de troca devido à proximidade dos cátions (Cu2+) nas estruturas. Um monitoramento da mudança da largura de linha, juntamente com o tensor g, nos permitiu discutir, qualitativamente, a origem da  interação de troca e a possível natureza do ordenamento magnético abaixo de Tc.