Nanoskopické magnetické systémy jsou v současnosti intenzivně studovány s výhledem na využití v moderní spinové elektronice, záznamových či detekčních technologiích a biomedicínských aplikací. Práce je zaměřena na přípravu unikátních trans-spinových hybridů na bázi magnetických molekul. Cílem je získat materiál obsahující dva různé nositele spinu, v tomto případě složený z komplexu vykazujícího přechod mezi vysokospinovým a nízkospinovým stavem a dvojdimenzionálního polovodiče, resp. polokovu (grafen, dichalkogenidy přechodných kovů). Strukturní a magnetické vlastnosti vybrané molekuly budou studovány pro základní a vhodně funkcionalizovaný komplex. Magnetická molekula pak bude navázána na 2D materiál, který bude charakterizován pomocí moderních spektroskopických a mikroskopických metod. Výzkumný úkol je interdisciplinární a kromě práce na katedře anorganické chemie předpokládá úzkou spolupráci s Ústavem fyzikální chemie AV ČR (www.nanocarbon.cz) a katedrou fyziky kondenzovaných látek MFF UK. Výzkum je součástí excelentního projektu Evropské výzkumné rady (ERC) TSuNAMI a získané výsledky mají velký potenciál pro publikační výstupy i možné aplikace. Práce bude vypracována dle následujícího schématu: 1. Seznámení se s problematikou magnetických molekul, rešerše na dané téma, sepsání teoretické části práce, 2. příprava vybraných magnetických molekul a jejich modifikace pomocí 'click-chemie' 3. základní charakterizace pomocí spektroskopických, difrakčních a magnetometrických metod 4. příprava trans-spinového hybridu s grafenem nebo dichalkogenidy přechodných kovů 5. základní charakterizace pomocí spektroskopických a mikroskpických metod 6. vyhodnocení a diskuze výsledků, dokončení práce, případně příprava publikace. Podohodě je možné vypsat více prací na toto téma (2 - 4). Reference: [1] Gütlich, P.et al, Beilstein. J. Org. Chem. (2013), 9, 342 & Coordin. Chem. Rev. (2005), 249, 1811 [2] Halcrow, M.A., Spin-Crossover Materials: Properties and Applications, John Wiley & Sons Ltd. (2013) [3] Kahn, O., Molecular Magnetism, VCH, New York, 1993 [4] Bartolomé, J. et al, Molecular Magnets: Physics and Application, Springer (2014) [5] Bogani, L. and Wernsdorfer, W., Nature Mater. (2008), 7, 179 [6] Sessoli, R. et al, J. Am.Chem. Soc. (1993) 1993,115, 1804 & Nature (1993), 365, 141 [7] Cornia, A. et al, Chem. Soc. Rev. (2011), 40, 3076 [8] Soler, M. et al, Inorg. Chem. (2001), 40, 4902 [9] Perfetti, M. et al, Small (2014), 10, 323 [10] Dorman, J.L. and Fiorani, D., Magnetic properties of fine particles, North-Holland (1992) a aktuální publikace v oboru
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
Nanoscopic magnetic systems are intensively studied with outlooks in applications in modern spin electronics, memory and detection technologies, and biomedical applications. The proposed work is focused on preparation of unique trans-spin hybrids based on magnetic molecules. The goal of the work is to obtain a material hosting tow different spin carriers, explicitly a transition metal complex with spin cross-over transition and a two-dimensional semiconductor or semimetal (graphene, transition metal dichalcogenides). First, a suitable magnetic molecule will be functionalized and structural and magnetic properties of the mother and derived compound will be studied. Then the molecule will be coupled to the 2D material, which will be studied using modern spectroscopic and microscopic methods. The highly interdisciplinary research task will be carried out in the department of inorganic chemistry and in close collaboration with the J. Heyrovsky Institute of Physical Chemistry (www.nanocarbon.cz) and department of condensed matter physics CU. The research is a part of excellent ERC project TSuNAMI and the outputs have great potential for publication and future applications. 2-4 positions are available.
