Un equipo internacional de investigadores afiliados a UNIST ha introducido una nueva y emocionante estructura de red orgánica que muestra ferromagnetismo orgánico puro a partir de p-TCNQ puro sin contaminación por metales a temperatura ambiente. Los resultados han sido publicados en Chem .

Este avance ha sido dirigido por el profesor Jong-Beom Baek y su equipo de investigación en la Escuela de Ingeniería Química y Energética de UNIST. En el estudio, el equipo de investigación ha sintetizado una estructura de red a partir de la autopolimerización del monómero de tetracianoquinodimetano (TCNQ). La estructura de red orgánica diseñada genera radicales neutros estables.

Durante más de dos décadas, Ha habido un escepticismo generalizado en torno a las afirmaciones de ferromagnetismo plástico orgánico, principalmente debido a la contaminación por metales de transición. Se ha dedicado un gran esfuerzo a desarrollar imanes en compuestos puramente orgánicos basados ​​en radicales libres, impulsado tanto por la curiosidad científica como por las posibles aplicaciones de un "imán de plástico". Por lo tanto, los investigadores han tratado de excluir los problemas de contaminación y descubrir las propiedades magnéticas de los plásticos orgánicos puros.

Este trabajo de investigación reporta el diseño, síntesis y propiedades magnéticas de una estructura de red de triazina que demuestra ferromagnetismo a temperatura ambiente derivado de material orgánico puro. La red polimérica se realizó mediante la autopolimerización de TCNQ en ácido trifluorometanosulfónico (TFMSA) a 155 grados C. Los radicales libres altamente estables se generan retorciendo enlaces π alrededor de los anillos de triazina y atrapando en el estado vítreo de una estructura de red polimerizada TCNQ (p-TCNQ).

La presencia de electrones desapareados (radicales) en el p-TCNQ fue confirmada por espectroscopía de resonancia de espín de electrones en estado sólido (ESR) y la caracterización magnética reveló la presencia de momentos de espín ½, lo que conduce a un ordenamiento ferromagnético con una temperatura crítica significativamente más alta que la temperatura ambiente. Los resultados experimentales fueron apoyados por rigurosos cálculos teóricos para verificar el origen del ferromagnetismo orgánico.

Este estudio ha sido realizado conjuntamente por Javeed Mahmood de Energía e Ingeniería Química, Parque Jungmin de Ciencia e Ingeniería de Materiales, y Dongbin Shin del Departamento de Física de UNIST. El profesor Jong-Beom Baek y el profesor Jung-Woo Yoo de Ciencia e Ingeniería de Materiales supervisaron el proyecto como autores correspondientes de este estudio.

"Nuestro estudio no solo sugiere nuevas direcciones en los materiales magnéticos orgánicos, pero también presenta un amplio abanico de posibilidades para diseñar nuevas estructuras con radicales estables neutros, que muestran un orden ferromagnético, ", dice el profesor Baek." Se espera que este material atraiga la atención en muchas áreas debido a la curiosidad científica y las posibles aplicaciones de los imanes de plástico ".