Skip to main content

Web Content Display Web Content Display

Aktualności

Web Content Display Web Content Display

Nagroda „Polskie Diamenty Krystalograficzne” dla pracowników Wydziału

Od 2017 roku Komitet Krystalografii PAN działający przy Wydziale III Nauk Ścisłych i Nauk o Ziemi PAN przyznaje honorowe nagrody „Polskie Diamenty Krystalograficzne” dla najlepszych prac krystalograficznych polskich autorów. Wyróżnienia przyznawane są za prace wykonane w poprzednim roku. W tegorocznej edycji konkursu wyłoniono najlepsze prace opublikowane w latach 2019 i 2020. Miło nam poinformować, że wśród nagrodzonych prac znalazła się publikacja autorstwa pracowników Wydziału Chemii UJ: Dr hab. Dawida Pinkowicza, prof. UJ, Mgr Mirosława Arczyńskiego i Prof. dr hab. Barbary Siekluckiej. Artykuł powstał we współpracy z Profesor Kim R. Dunbar (Department of Chemistry, Texas A&M University) oraz Profesorem Janem Stankiem (Instytut Fizyki im. Mariana Smoluchowskiego, Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ). Praca pt. „Site-Selective Photoswitching of Two Distinct Magnetic Chromophores in a Propeller-Like Molecule to Achieve Four Different Magnetic States” opublikowana została w czasopiśmie Journal of the American Chemical Society (200 punktów zgodnie z wykazem czasopism naukowych i recenzowanych materiałów z konferencji międzynarodowych Ministerstwa Edukacji i Nauki, Impact Factor: 14.612).

W nagrodzonej pracy autorzy zaprezentowali i przebadali cząsteczki klastrów [Fe(tmphen)2]4[MIV(CN)8]2 Fe4M2 (tmphen = 3,4,7,8-tetramtylo-1,10-fenantrolina, M = Mo, W) zbudowanych z sześciu jonów metali połączonych ligandami cyjankowymi w taki sposób, że tworzą one oktaedry typu Fe4M2. Głównym osiągnięciem jest pokazanie, że korzystając z kombinacji czynników: temperatury i światła o dwóch różnych długościach fali można odwracalnie i selektywnie przełączać stan spinowy różnych chromoforów w cząsteczce. Badania krystalograficzne prowadzone na monokryształach umożliwiły zbadanie korelacji magneto-strukturalnych w klastrach Fe4M2 z atomową rozdzielczością. Temperaturowo-zależne pomiary dyfraktometryczne wykazały, że termiczna przemiana spinowa jest zahamowana dla dwóch z czterech jonów Fe2+ w klastrze Fe4M2. We współpracy z brytyjskim ośrodkiem synchrotronowym „Diamond Light Source”, podjęto próbę określenia zmian strukturalnych wywołanych „in situ” światłem fioletowym w temperaturze 30 K. Ostatecznie, zagadkę natury efektu fotomagnetycznego rozwikłano przy użyciu kombinacji pomiarów magnetycznych i fotomagnetycznych, wspierając się wynikami podobnych pomiarów dla analogów manganowych Mn4M2, w których FeII zastąpiono "niefotomagnetycznymi" centrami MnII.

Co ciekawe, przy rozmiarze nie przekraczającym 2 nm, każda pojedyncza cząsteczka [Fe(tmphen)2]4[MIV(CN)8]2 ma potencjał wykazywać aż 18 różnych stanów magnetycznych (Rysunek poniżej) przy czym realizacja 4 bitów klasycznych wymaga tylko 16! Pełne wykorzystanie tych możliwości oznaczałoby miniaturyzacyjny skok technologiczny. W nagrodzonej pracy autorom udało się odróżnić i kontrolować "jedynie" cztery stany makroskopowe, stanowiące statystyczną mieszankę 18 możliwych stanów mikroskopowych. Jest to istotny krok w kierunku realizacji wizji Richarda Feynmana "There's plenty of room at the bottom", dotyczącej wykorzystania „przestrzeni tam na dole”.

Osiemnaście możliwych stanów magnetycznych w oktaedrycznych cząsteczkach Fe4M2 dostępnych poprzez zastosowanie odpowiedniej kombinacji bodźców zewnętrznych: światła o długości fali 450 nm i/lub 638 nm oraz zmian temperatury.

 

Serdecznie gratulujemy!