Научная тема: «ЭЛЕКТРОННЫЙ ПАРАМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС МЕТАЛЛОМЕЗОГЕНОВ ЖЕЛЕЗА, ХРОМА И МЕДИ»
Специальность: 01.04.11
Год: 2009
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Результаты экспериментального исследования двух каламитных высокоспи­новых (S = 5/2) металломезогенов железа с основанием Шиффа, включающие в себя: а) идентификацию особенностей структуры мезогенов; б) обнаружение новых линий ЭПР в области низких температур (1.5 - 4.4 К), обусловленных возможностью спин­пайерлсовского перехода в подсистеме связанных спинов; в) уширение резонансного сигнала и аномальное изменение реальной части диэлектрической проницаемости в смектической фазе, указывающих на наличие локального упорядочения дипольных моментов (Fe - Cl) вдоль одномерных цепочек; г) обнаружение магнитоэлектрическо­го эффекта в смектической фазе, проявляющегося в необычном способе ориентирова­ния мезогенных молекул железа в магнитном поле и аномальном поведении парамаг­нитной восприимчивости.
  2. Результаты экспериментального исследования двух (1, 2) дискотических ме-талломезогенов хрома (S = 3/2) с жестким и мягким каркасом лигандов: а) структура колончатой пластической фазы мезогена хрома 2 (с жестким каркасом лиганда) сформирована одним типом мономерных парамагнитных центров хрома, октаэдриче-ский узел которых имеет достаточно сильное аксиальное (D « 0.6 см-1) искажение; б) в колончатой (Colxd) фазе мезогена хрома 1 (с мягким каркасом лиганда) обнаружен структурный фазовый переход (Тс « 55 0С), сопровождающийся резким изменением симметрии октаэдрического узла хрома (D = 0.17 см-1, Е = 0.03 см-1) - (D = 0.05 см-1, Е = 0) с ростом температуры; в) в высокотемпературных колончатых фазах мезогена хрома 1 обнаружены аномальные, нелинейные температурные зависимости сдвигов резонансных полей линий ЭПР и параметра D тонкой структуры; г) в мезогене 1 при Тс = 54.8 0С обнаружен сегнетоэлектрический фазовый переход; д) эксперименталь­ные аномальные температурные зависимости сдвигов резонансных полей и параметра D смоделированы в рамках концепции мягкой моды; е) для застеклованного из сегне-тоэлектрической фазы металломезогена хрома 1 обнаружен новый физический эф­фект - постоянство величины магнитной восприимчивости в температурном интерва­ле (4.2 - 10К), интерпретированный как релаксационный магнитоэлектрический эф­фект.
  3. Для тетраядерных комплексов меди, организованных в плоско-квадратную сетку, установлено: а) спектр ЭПР тетраядерных систем обусловлен первым возбуж­денным триплетным (S = 1) состоянием, возникающем в результате внутримолеку­лярного антиферромагнитного обмена; б) величина изотропного спинового обмена зависит от типа заместителя в пиримидиновом кольце; в) за эффективность связей между четырьмя ионами Cu(II) ответственны кооперативный (статический) эффект Яна-Теллера и анизотропный спиновый обмен.
  4. Результаты экспериментального изучения дискотических дендримерных мезогенов меди с поли(пропилен иминными) лигандами 1 и 2 степеней генерации, включающие в себя: а) определение мест комплексации ионов меди в дендримерных лигандах, установление локальной структуры, геометрии координационных узлов меди и структурной организации комплексов; б) обнаружение способности лиотропных колончатых фаз дендромезогенов меди ориентироваться в магнитном поле при ком­натной температуре со степенью ориентации Sz = 0.93 близкой для систем с полным магнитным упорядочением (S z = 1); в) обнаружение в голубых дендримерных ком­плексах меди с димерной структурой эффекта валентной таутомеризации меди (Cun L - N(V - Cu1 L), сопровождающегося электронным транспортом; г) установление ро­ли нитрат противоионов в формировании мостиковых структур в дендримерах; д) оп­ределение локализации металлических наночастиц Cu(0), инкапсулированных в жид­кокристаллическую дендримерную матрицу.
  5. Результаты экспериментального изучения дискотических дендримерных ме-зогенов железа(Ш) с поли(пропилен иминными) лигандами с первой по пятую сте­пень генерации, включающие в себя: а) идентификацию мест комплексации ионов Fe(III) в дендримерных лигандах, установление локальной структуры и геометрии ко­ординационных узлов Fe(III), при этом показано, что октаэдрические периферийные центры железа в лиомезофазе являются обменно-связанными, а внутренние тетраэд-рические центры - изолированными; б) наблюдение эффекта искажения (понижения) симметрии октаэдрических периферийных центров железа с понижением температу­ры.
  6. Экспериментальное обнаружение особенностей спектров ЭПР ориентацион-но упорядоченных парамагнитных систем с несовпадающими магнитными и молеку­лярными осями, включающее в себя: а) появление промежуточного максимума в уг­ловой зависимости интенсивности линий ЭПР для небольших степеней ориентирова­ния; б) и новых «движущихся» линий для высоких степеней ориентирования.
Список опубликованных работ
А 1. Константинов В.Н. Форма аксиально-симметричных спектров ЭПР ориентаци-онно-упорядоченных твердых систем / В.Н. Константинов, И.В. Овчинников, Н.Е. Домрачева // Журнал структурной химии. - 1984. - Т.25, N2. - C. 19-27. А 2. Магнитные свойства и структурные особенности мезогенного комплекса железа / Н.Е. Домрачева, Ю.Г. Галяметдинов, Р.А. Манапов и др. // Физика твердого тела. -1994. - Т.36, N8. - C. 2154-2161.

А 3. Домрачева Н.Е. ЭПР низкоспиновых спин-равновесных комплексов железа(Ш) в жидкокристаллической матрице / Н.Е. Домрачева, С.А. Лучкина, И.В. Овчинников // Координационная химия. - 1995. - Т.21, N1. - C. 26-32.

А 4. Локальное упорядочение дипольных моментов в мезофазе комплекса железа / Н.Е. Домрачева, Ю.Г. Галяметдинов, И.В. Овчинников, Ю.Ф. Зуев // Физика твердого тела. - 1996. - Т.38, N3. - C. 809-813.

А 5. ESR and dielectric behaviour of the first mesogenic iron complex:local ordering of di-pole moments in the mesophase / N. Domracheva, Y. Galyametdinov, I. Ovchinnikov, Y. Zuev // Ferroelectrics. - 1996. - V.185. - P. 81-86.

А 6. Домрачева Н.Е. О возможном спин-Пайерсовском переходе в кристаллической фазе металломезогена железа / Н.Е. Домрачева, И.В. Овчинников // Физика твердого тела. - 1997. - Т.39, N 6. - C. 1114-1117.

А 7. Особенности магнитного и диэлектрического поведения мезофаз комплексов хрома(Ш) с азоциклическими лигандами / Н.Е. Домрачева, И.В. Овчинников, А. Ту-ранов и др. // Физика твердого тела. - 2001. - Т.43, N 6. - C. 1145-1151. А 8. Bietsch W. ESR on supramolecular grid structures with four Cu(II) centers / W. Bi-etsch, A. Mirea, N. Domracheva // Electronic properties of novel materials - progress in molecular nanostructures: Kirchberg, Austria. 2001. - P. 529-532.

А 9. Detection of the internal electric field and relaxational magnetoelectric effect in chro¬mium mesogen / N. Domracheva, I. Ovchinnikov, A. Turanov, G. Lattermann // EPR in the 21st Century: basics and applications to material, life and earth sciences: Elsevier., 2002. - P. 710-715.

А 10. Exchange interaction and Jahn-Teller correlations in novel tetranuclear supramolecu-lar Cu(II) grid complexes: an ESR study / W. Bietsch, I. Ovchinnikov, N. Domracheva et. al. // Molecular physics. - 2002. - Vol.100, N 12. - P. 1957-1968.

А 11. Аномалии магнитного поведения резко охлажденного мезогена хрома / Н.Е. Домрачева, И.В. Овчинников, А. Туранов, Г. Латтерманн // Физика твердого тела. -2003. - Т.45, N 4. - C. 753-755.

А 12. EPR detection of a presumable magnetoelectric interactions in the liquid-crystalline state of an iron mesogen / N. Domracheva, I. Ovchinnikov, A. Turanov, V.N. Konstantinov // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2004. - Vol.269. - P. 385-392. А 13. EPR characterisation of Cu(II) comp1exes of poly(propylene imine) dendromesogens: using the orienting effect of a magnetic field / N. Domracheva, A. Mirea, M. Schwoerer et. al. // ChemPhysChem. - 2005. - Vol. 6, N 1. - P. 110-119.

А 14. Magnetic properties of poly (propylene imine) copper dendromesogenic complexes: an EPR study / N. Domracheva, A. Mirea, M. Schwoerer et. al. // ChemPhysChem. - 2006. - Vol. 7, N 12. - P. 2567-2577.

А 15. Synthesis and mesomorphic properties of iron containing dendrimeric complex of second generation, derivative of 3,4-n-dodecyloxybenzoyl poly(propylene imine) / M.S. Gruzdev, N.V. Usol´seva, N. Domracheva et. al. // Жидкие кристаллы и их практическое использование. - 2006. - N 4. - C. 89-98.

А 16. Жидкокристаллические дендримерные комплексы Cu(II) и нанокластеры Cu(0), полученные на их основе: ЭПР исследование / Н.Е. Домрачева, A. Mirea, M. Schwo-erer и др. // Физика твердого тела. - 2007. - Т. 49, N 7. - C. 1326-1335.