При нагревании молекула меняет структуру своих связей на магнитное бирадикальное состояние; затем он возвращается в полностью связанное немагнитное закрытое состояние при комнатной температуре. Они сообщают, что этот переход можно выполнять многократно без разложения.
Он остается стабильным в присутствии тепла и кислорода.Бирадикал относится к органическим соединениям, известным как молекулы с открытой оболочкой, которые имеют два свободно текущих, несвязывающих электрона.
Их производство с использованием методов управления их электронным спином и, таким образом, обеспечения полупроводниковых свойств в нагретом состоянии было затруднено из-за нестабильности, так как в 1907 году был получен первый синтетический бирадикальный углеводород.«Потенциально наш подход может помочь сделать органические солнечные элементы более эффективными, чем кремниевые, но это, вероятно, далекое будущее», — сказал докторант UO Габриэль Э. Рудебуш, ведущий автор статьи. «Наш синтез является быстрым и эффективным. Мы легко можем получить грамм этого соединения, которое очень стабильно при воздействии кислорода и тепла.
Такая стабильность почти неслыханная в литературе о бирадикальных соединениях».Четырехэтапный синтез соединения — диинденоантрацена или DIAn — и то, как он выдерживает испытания в сверхпроводящих материалах, были подробно описаны в принципиальной статье, опубликованной 23 мая в журнале Nature Chemistry.
Команда UO сотрудничала с экспертами из Японии, Испании и Швеции.Молекулярный каркас новой молекулы включает углеводородный антрацен, который имеет три линейно конденсированных гексагональных бензольных кольца в сочетании с двумя пятичленными пятиугольными кольцами.
«Большая разница между нашей новой молекулой и множеством других молекул бирадикалов, которые были произведены, заключается в этих пятичленных кольцах», — сказал соавтор Майкл М. Хейли, который является профессором Университета Ричарда М. и Патрисии Х. Нойес в Химия. «Им присуща способность принимать электроны или отдавать электроны. Это означает, что DIAn может перемещать как отрицательные, так и положительные заряды, что является важным свойством для полезных устройств, таких как транзисторы и солнечные элементы.
Кроме того, мы можем нагревать нашу молекулу до 150 "Лаборатория Хейли сейчас пытается разработать производные новой молекулы, чтобы помочь продвинуть технологию вперед в потенциальных приложениях.