[general_fis] Materia optativa-Magnetismo Molecular-2do Cuat. 2017

[Pablo Alborés]

Este mensaje es para anunciar la materia optativa para Lic. en Química y
Doctorado del DQIAQF, Magnetismo Molecular a dictarse durante el 2do
cuatrimestre de 2017 (se adjunta folleto y programa). Se agradece la
difusión entre posibles interesadxs:



*Magnetismo Molecular. DQIAQF/FCEN Segundo Cuatrimestre de 2017*





Materia optativa de grado (Lic. En Cs. Químicas) y de doctorado



La materia se organiza en dos módulos, la aprobación del primero otorga 3
puntos, mientras que la aprobación conjunta de los dos módulos otorga 5
puntos. Modalidad de evaluación: Examen escrito para evaluación del módulo
I. Seminario final para aprobación del módulo II. Promocional con
calificación mayor que 7. Correlatividades (materia optativa): Trabajos
prácticos de Química-Física I para la cursada, promoción y final.

El primer módulo abarca los contenidos conceptuales y teóricos para
entender el magnetismo en moléculas los cuales se abordan en el contexto de
la interpretación y modelado de información experimental. Se discuten
también las principales técnicas experimentales en magnetismo de moléculas.

En el segundo módulo se realiza un recorrido por los diferentes sistemas
químicos moleculares donde el estudio e interpretación de las propiedades
magnéticas es primordial. El énfasis está puesto en compuestos de
coordinación conteniendo metales de transición y/o lantánidos y cuál es el
vínculo entre la estructura y el magnetismo.



Pre-inscripción/ consultas:  albores en qi.fcen.uba.ar



*Contenidos*



*Módulo I-Fundamentos*



(a) Magnetismo – Generalidades

Momento magnético y momento angular- Factor g- Intensidad de campo
magnético e inducción magnética-Magnetización y susceptibilidad magnética-
Unidades en magnetismo.



(b) Magnetismo Molecular. Sistemas de spin aislados

Componente paramagnética y diamagnética. Ecuación de Van Vleck.
Paramagnetismo independiente de la temperatura (TIP). Sistemas
paramagnéticos simples: centros aislados sin momento angular orbital.
Interacción de Zeeman y Ley de Curie. Funciones de Brillouin. Aproximación
de campo medio para interacciones muy débiles entre los centros de spin,
temperatura de Weiss.



(c) Técnicas instrumentales



 Magnetómetro de muestra vibrante. SQUID. Susceptibilidad en campos
alternantes. Preparación de muestra. Resonancia Paramagnética Electrónica.
El espectrómetro de EPR, principios - El espectro de EPR en sistemas de dos
niveles. Anisotropía del Factor g y orientación. ZFS, espectros a altas y
bajas temperaturas- Espectros en solución y de polvo. Interacción
hiperfina. EPR de alta frecuencia.



(d) El Hamiltoniano de spin (HS)

Formulación. Elementos de matriz y autoestados del HS. El origen físico de
los parámetros del HS: funciones de onda de muchos electrones,
interacciones magnéticas y Hamiltonianos efectivos. Acoplamiento
spin-órbita y simetría. Desdoblamiento de campo nulo (ZFS), aproximación
fenomenológica: componentes axial y rómbica del ZFS. Implementación
numérica del HS, cálculo de la magnetización y susceptibilidad de muestras
orientadas y/o promediadas. Simulaciones y ajustes de datos experimentales.



(e) Magnetismo molecular. Interacción entre espines

Interacción de Intercambio. Acoplamiento ferro y antiferromagnético en
sistemas binucleares. HDvV (Hamiltoniano de Heisenberg, Dirac y Van Vleck),
coeficientes de Clebsch-Gordan y proyección de propiedades de los espines
individuales en el sistema acoplado. Interpretación física y orbitalaria
del HDvV. Presencia de desdoblamiento de campo nulo local y/o interacción
anisotrópica y sus proyecciones en el sistema acoplado. Interacción de
Intercambio en compuestos trinucleares. Frustración de espin. Simulaciones
y ajustes de datos experimentales.





*Módulo II-Aplicaciones*



*Estructura Electrónica de Compuestos de Coordinación y Magnetismo. Metales
3d *



El Hamiltoniano de Campo Cristalino: Términos espectroscópicos,
aproximaciónes de campo fuerte y débil. Elementos de matriz y diagramas de
Tanabe-Sugano para sitios octaédricos. Distorsión axial y rómbica, descenso
de simetría. Relación entre la configuración electrónica y parámetros del
HS. Momento angular orbital no quencheado- Co(II).



*Estructura Electrónica de Compuestos de Coordinación y Magnetismo.
Lantánidos(4f) *



Orbitales f. Momento angular total J. Factor g- fórmula de Landé. Simetría
esférica y efecto del entorno de ligandos.



*Sistemas de elevada nuclearidad*



 Polímeros de coordinación 1D.  Compuestos polinucleares. Aproximación de
estado fundamental de spin gigante.



*Magnetos de molécula única (SMM).*



Relajación de la magnetización. Origen de la barrera térmica. Mecanismos de
relajación. Técnicas experimentales para caracterizar SMM. Fenómenos
cuánticos, tuneleo de la magnetización. Ejemplos de SMM. Otras
derivaciones: SIM, SCM, refrigerantes moleculares, efecto magnetocalórico,
spin qubits, spintrónica.





*Bibliografía*



- Magnetochemistry; Carlin, R. L., Springer-Verlag, 1986.

- Molecular Magnetism; Olivier Kahn, WIley VCH , 1993.

- Introduction to Molecular Magnetism. From transition metals to
lanthanides; Benelli, C.: Gatteschi, D.,. Wiley VCH, 2015.

-Molecular Magnetic Materials, Edited by B. Sieklucka and D. Pinkowicz,
Wiley VCH, 2017.

- Introduction to Ligand Field Theory; Balhausen, C. J., McGraw-Hill, 1962

- Magnetism and Ligand Field Analysis; Gerloch, M, Cambridge University
Press, 1983.

- Electron Paramagnetic Resonance of Exchange Coupled Systems; Bencini, A.;
Gatteschi, D., Springer-Verlag, 1990.

- Molecular Nanomagnets, Dante Gatteschi, Roberta Sessoli, Jacques Villain,
Oxford, 2006.



-- 
Dr. Pablo Alborés

Profesor Adjunto/ Investigador Independiente CONICET


DQIAyQF/INQUIMAE - FCEN

Universidad de Buenos Aires

Ciudad Universitaria, Pab. 2, piso 3

(C1428EHA) Buenos Aires

Tel. 54-11- 4576-3378/80 int. 236

 Fax: 54-11- 4576-3341
------------ próxima parte ------------
Se ha borrado un adjunto en formato HTML...
URL: <http://lists.fcen.uba.ar/pipermail/general_fis/attachments/20170718/06c0221c/attachment.html>