name: Теоретический анализ электронной структуры и магнитных свойств органических радикалов, дирадикалов и комплексов меди с ними
keyword_list: дирадикалы нитронил-нитроксильные радикалы обменные взаимодействия многоконфигурационные методы квантовая химия Молекулярный магнетизм
abstract: Диссертационная работа посвящена теоретическому исследованию электронной структуры и магнитных свойств молекулярных магнитных материалов на основе новых нитронил-нитроксильных, иминонитроксильных и вердазильных радикалов и дирадикалов. Макроскопические магнитные свойства вещества определяются, как правило, обменным взаимодействием соседних парамагнитных центров. Прямое измерение этих обменных взаимодействий, как правило, невозможно, что вынуждает использовать для их определения квантовохимических расчёты. Понимание природы и механизмов таких взаимодействий позволит предсказывать свойства новых магнитных материалов и направленно синтезировать материалы с потенциально интересными свойствами.
  В ходе работы были проведены квантовохимические расчёты электронной структуры, спектроскопических и магнитных свойств ряда вновь синтезированных и гипотетических радикальных систем. Особое внимание было уделено расчёту межмолекулярных и внутримолекулярных обменных взаимодействий, для которых были проведены расчёты как методами теории функционала плотности с нарушенной симметрией, так и многоконфигурационными методами.
  Показано, что методы теории функционала плотности позволяют полуколичественно описать распределение спиновой плотности и магнитные мотивы поликристаллических образцов новых нитронил-нитроксильных радикалов с тетразолильными и имидазолильными заместителями.
  Для серии новосинтезированных нитронил-нитроксильных и иминонитроксильных дирадикалов установлены магнитные мотивы их поликристаллических образцов, проведено сравнение результатов расчётов внутримолекулярных обменных взаимодействий методами теории функционала плотности и многоконфигурационными методами. Несмотря на то, что теория функционала плотности качественно правильно предсказывает общее распределение спиновой плотности в триплетном состоянии дирадикала, обменные взаимодействия в дирадикалах с независимо локализованными орбиталями неспаренных электронов(disjoint) в рамках этого подхода предсказываются с ошибкой более порядка абсолютной величины или с ошибкой в знаке. Показано, что расчёты многоконфигурационными методами значительно лучше согласуются с экспериментальными данными.
  Для серии новых вердазил-нитронил-нитроксильных дирадикалов с фениленовыми мостиками определены магнитные мотивы их поликристаллических образцов. С помощью специально разработанной программы эти магнитные мотивы применены для извлечения величин обменных взаимодействий из экспериментальных данных. Зарегистрирован магнитный мотив в виде ферромагнитно-связанных цепочек триплетных дирадикалов. Показано, что использование более простого магнитного мотива привело бы к неправильному извлечению знаков межмолекулярных обменных взаимодействий.
  Также показано, что обменные взаимодействия в комплексах иминонитроксильных и нитронил-нитроксильных дирадикалов типа disjoint с катионом меди(II) можно полуколичественно рассчитывать методами теории функционала плотности с нарушенной симметрией.
chairman_dissertation_council.name: Андрей
chairman_dissertation_council.surname: Онищук
chairman_dissertation_council.patronymic: Александрович
chairman_dissertation_council.position: директор
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
chairman_dissertation_council.rank: Доцент
chairman_dissertation_council.wos_research_id: -
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6603798288
chairman_dissertation_council.rinc_id: -
chairman_dissertation_council.orcid: -
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Андрей
organization_supervisor.surname: Онищук
organization_supervisor.patronymic: Александрович
organization_supervisor.position: директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.29.39
rubrics.name: Взаимодействие атомов и молекул с внешними полями и излучением
rubrics.code: 29.29.41
rubrics.name: Взаимодействие атомов и молекул со средой
rubrics.code: 29.03.35
rubrics.name: Электрические и магнитные измерения в физическом эксперименте
oecds.code: 01.03.UH
oecds.name: PHYSICS, ATOMIC, MOLECULAR & CHEMICAL
speciality_codes.name: Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества
speciality_codes.code: 01.04.17
supervisors.fio: Грицан Н.П.
supervisors.scientific_degree: Доктор химических наук
supervisors.speciality_code: Физическая химия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Зуева Е.М.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Физическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Рыжиков М.Р.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИХКГ СО РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ И ГОРЕНИЯ ИМ. В.В. ВОЕВОДСКОГО СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1025403648445
protection_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ОНИЩУК
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИХКГ СО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ И ГОРЕНИЯ ИМ. В.В. ВОЕВОДСКОГО СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1025403648445
author_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ОНИЩУК
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения