Stabilization of intermediate spin states in mixed-valent diiron dichalcogenide complexes
作者:Justin T. Henthorn、George E. Cutsail、Thomas Weyhermüller、Serena DeBeer
DOI:10.1038/s41557-021-00853-5
日期:2022.3
structure and ground spin states, S, observed for mixed-valent iron–sulfur dimers (FeII-FeIII) are typically determined by the Heisenberg exchange interaction, J, that couples the magnetic interaction of the two metal centres either ferromagnetically (J > 0, S = 9/2) or antiferromagnetically (J < 0, S = 1/2). In the case of antiferromagnetically coupled iron centres, stabilization of the high-spin S = 9/2
对于混合价铁硫二聚体 (Fe II -Fe III ) 观察到的电子结构和基自旋态S通常由海森堡交换相互作用J决定,该相互作用将两个金属中心的磁相互作用以铁磁方式耦合 ( J > 0, S = 9/2) 或反铁磁 ( J < 0, S = 1/2)。在反铁磁耦合铁中心的情况下,高自旋S = 9/2 基态的稳定也可以通过海森堡双交换相互作用B,这提升了海森堡自旋态的简并性。该定理还预测了混合价二聚体的中间自旋状态,但迄今为止这些仍然难以捉摸。在此,我们描述了一系列以 [Fe 2 Q 2 ] + (Q = S 2– , Se 2– , Te 2– )为特征的混合价配合物的结构、电子顺磁共振和穆斯堡尔光谱以及磁性表征,其中Se 和 Te 配合物有利于S = 3/2 自旋态。该系列中较重的硫属化物的加入揭示了反铁磁耦合、海森堡双交换和振动耦合的微妙平衡。