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Structural and magnetic characterization of the tridimensional network [Fe(HCO2)(3)](n)center dot nHCO(2)H+
Indexado
WoS WOS:000320466600036
Scopus SCOPUS_ID:84884610493
DOI 10.1039/C3NJ00023K
Año 2013
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



In this work we report the structural and magnetic characterization of a new three-dimensional porous metal-organic framework (MOF) based on iron(III) and the formate anion, [Fe(HCO2)(3)](n)center dot nHCO(2)H (1), which was obtained by solvothermal synthesis. The tridimensional structure crystallizes in the trigonal space group R (3) over barc and is formed by highly regular octahedral Fe(OHCO)(6) units. These units contain six equal Fe-O distances, with angles slightly different from 90 degrees or 180 degrees. The packing of 1 corresponds to a 3D covalent network defined by face sharing between the parallelepipeds, which are formed by the interactions of Fe(OHCO)(6) units through formate ligands, thus generating a 4(12)6(3) topology. This topology contains channels in the three spatial directions, in which it is possible to find guest molecules of formic acid. The thermogravimetric analysis shows that 1 remains stable till 180 degrees C; after this temperature the decomposition of 1 begins. From a magnetic point of view, the reported MOF presents an antiferromagnetic behaviour in the 296 to 20 K range. The fit of the experimental data between room temperature and 50 K, using the high temperature series model (HTS model), permits us to estimate a J value of -1.01 cm(-1), which is in agreement with the reported values for analogous systems based on transition metal ions and formate ligands. Below this temperature, a weak ferromagnetism as a product of spin canting was observed due to the anti-anti coordination mode of the bridging ligand, which satisfies the requirement for Dzyaloshinsky-Moriya antisymmetric interactions between the Fe-III ions. The isothermal magnetization obtained at 2 K shows that the magnetization increases linearly with the applied magnetic field, reaching a value of 0.49N beta at the highest applied field of 50 kOe, indicating the antiferromagnetic character of the ground state. DFT calculations using a dinuclear fragment confirm the magnitude and nature of the magnetic phenomena of this extended system at high temperatures.

Revista



Revista ISSN
New Journal Of Chemistry 1144-0546

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Disciplinas de Investigación



WOS
Chemistry, Multidisciplinary
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Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



Muestra la distribución de colaboración, tanto nacional como extranjera, generada en esta publicación.


Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 PAREDES-GARCIA, VERONICA DEL ROSARIO Mujer Universidad Nacional Andrés Bello - Chile
Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile
2 Rojas, Ignacio Hombre Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile
3 Madrid, Rosa Mujer Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile
4 VEGA-CARVALLO, ANDRES IGOR Hombre Universidad Nacional Andrés Bello - Chile
Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile
5 Navarro-Moratalla, Efren Hombre Univ Valencia - España
University of Valencia - España
Universitat de València - España
6 CANON-MANCISIDOR, WALTER ALBERTO Hombre Universidad de Chile - Chile
Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile
7 SPODINE-SPIRIDONOVA, EVGENIA Mujer Universidad de Chile - Chile
Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile
8 VENEGAS-YAZIGI, DIEGO ALONSO Hombre Universidad de Santiago de Chile - Chile
Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologia - Chile

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Financiamiento



Fuente
FONDECYT
NLHPC, Center for Mathematical Modeling CMM, Universidad de Chile
Proyecto Basal CEDENNA, Financiamiento Basal

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Agradecimientos



Agradecimiento
The authors acknowledge financial support from FONDECYT 1090477 and Proyecto Basal CEDENNA, Financiamiento Basal FB0807. Powered@NLHPC: this research was partially supported by the supercomputing infrastructure of the NLHPC (ECM-02), Center for Mathematical Modeling CMM, Universidad de Chile.

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