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Experimental and theoretical exploration of magnetic exchange interactions and single-molecule magnetic behaviour of bis(η1:η2:μ2-carboxylate)Gd III2/Dy III2 systems†
Dalton Transactions ( IF 3.5 ) Pub Date : 2018-07-18 00:00:00 , DOI: 10.1039/c8dt02008f Sagar Ghosh 1, 2, 3, 4 , Shuvankar Mandal 1, 2, 3, 4 , Mukesh Kumar Singh 1, 4, 5, 6 , Cai-Ming Liu 7, 8, 9, 10, 11 , Gopalan Rajaraman 1, 4, 5, 6 , Sasankasekhar Mohanta 1, 2, 3, 4
Dalton Transactions ( IF 3.5 ) Pub Date : 2018-07-18 00:00:00 , DOI: 10.1039/c8dt02008f Sagar Ghosh 1, 2, 3, 4 , Shuvankar Mandal 1, 2, 3, 4 , Mukesh Kumar Singh 1, 4, 5, 6 , Cai-Ming Liu 7, 8, 9, 10, 11 , Gopalan Rajaraman 1, 4, 5, 6 , Sasankasekhar Mohanta 1, 2, 3, 4
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The present report deals with the syntheses, crystal structures, dc/ac magnetic properties and DFT/ab initio CASSCF calculations of two isomorphous bis(η1:η2:μ2-acetate)GdIII2/DyIII2 compounds of the formula [LnIII2L2(acetate)4(MeOH)2] (1, Ln = Gd; 2, Ln = Dy), where HL is (E)-N′-(3-ethoxysalicylidene)acetohydrazide. The two lanthanide(III) centres in each compound are symmetry-related owing to the presence of an inversion centre. Both compounds exhibit intramolecular ferromagnetic exchange interactions. The DyIII2 analogue is a single-molecule magnet (SMM) with Ueff = 52.8 cm−1 and τ0 = 1.52 × 10−6 s. DFT calculations for 1 and ab initio calculations for 2 also reveal ferromagnetic interactions. Ab initio calculations of the SMM behaviour of 2 and two other reported and structurally related compounds reveal the importance of the weak exchange interaction present between the two DyIII ions, and a relaxation mechanism has been developed to take into account the magnetic exchange interaction and to rationalize the observed difference in the Ueff values.
中文翻译：
实验和磁交换相互作用和双单分子磁性行为的理论探索（η 1：η 2：μ 2 -羧酸叔丁酯）钆III 2 / DY III 2个系统†
本报告涉及的合成，晶体结构，直流/交流磁特性和DFT /从头2个同晶双CASSCF计算（η 1：η 2：μ 2 -乙酸甲酯）钆III 2 / DY III 2种的式I化合物[Ln III 2 L 2（乙酸盐）4（MeOH）2 ]（1，Ln ＝ Gd；2，Ln ＝ Dy），其中HL是（E）-N '-（3-乙氧基水杨基）乙酰肼。两个镧系元素（III）每个化合物中的中心由于存在反演中心而与对称相关。两种化合物均表现出分子内铁磁交换相互作用。Dy的III 2类似物是单分子磁体（SMM）与Ù EFF =52.8厘米-1和τ 0 = 1.52×10 -6秒。1的DFT计算和2的从头计算也揭示了铁磁相互作用。2的SMM行为的从头算以及其他两个已报道且与结构相关的化合物揭示了两个Dy III离子之间存在弱交换相互作用的重要性，并且已经开发出一种弛豫机制来考虑磁交换相互作用并合理化所观察到的U eff值差异。
更新日期：2018-07-18
中文翻译：
实验和磁交换相互作用和双单分子磁性行为的理论探索（η 1：η 2：μ 2 -羧酸叔丁酯）钆III 2 / DY III 2个系统†
本报告涉及的合成，晶体结构，直流/交流磁特性和DFT /从头2个同晶双CASSCF计算（η 1：η 2：μ 2 -乙酸甲酯）钆III 2 / DY III 2种的式I化合物[Ln III 2 L 2（乙酸盐）4（MeOH）2 ]（1，Ln ＝ Gd；2，Ln ＝ Dy），其中HL是（E）-N '-（3-乙氧基水杨基）乙酰肼。两个镧系元素（III）每个化合物中的中心由于存在反演中心而与对称相关。两种化合物均表现出分子内铁磁交换相互作用。Dy的III 2类似物是单分子磁体（SMM）与Ù EFF =52.8厘米-1和τ 0 = 1.52×10 -6秒。1的DFT计算和2的从头计算也揭示了铁磁相互作用。2的SMM行为的从头算以及其他两个已报道且与结构相关的化合物揭示了两个Dy III离子之间存在弱交换相互作用的重要性，并且已经开发出一种弛豫机制来考虑磁交换相互作用并合理化所观察到的U eff值差异。
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