Uma equipe internacional de pesquisadores afiliados ao UNIST apresentou uma nova estrutura de rede orgânica que mostra ferromagnetismo orgânico puro a partir de p-TCNQ puro, sem qualquer contaminação por metal em temperatura ambiente. Os resultados foram publicados em Chem .

Esta descoberta foi liderada pelo Professor Jong-Beom Baek e sua equipe de pesquisa na Escola de Energia e Engenharia Química da UNIST. No estudo, a equipe de pesquisa sintetizou uma estrutura de rede a partir da autopolimerização do monômero tetracianoquinodimetano (TCNQ). A estrutura de rede orgânica projetada gera radicais neutros estáveis.

Por mais de duas décadas, tem havido ceticismo generalizado em torno das alegações de ferromagnetismo de plástico orgânico, principalmente devido à contaminação por metais de transição. Um grande esforço tem sido dedicado ao desenvolvimento de ímãs em compostos puramente orgânicos com base em radicais livres, impulsionado tanto pela curiosidade científica quanto pelas aplicações potenciais de um "ímã de plástico". Os pesquisadores, portanto, procuraram excluir os problemas de contaminação e perceber as propriedades magnéticas dos plásticos orgânicos puros.

Este trabalho de pesquisa relata o design, síntese e propriedades magnéticas de uma estrutura de rede triazina demonstrando ferromagnetismo à temperatura ambiente derivado de material orgânico puro. A rede polimérica foi realizada através da autopolimerização de TCNQ em ácido trifluorometanossulfônico (TFMSA) a 155 graus C. Radicais livres altamente estáveis ​​são gerados torcendo ligações π em torno dos anéis de triazina e por aprisionamento no estado vítreo de uma estrutura de rede TCNQ polimerizada (p-TCNQ).

A presença de elétrons desemparelhados (radicais) no p-TCNQ foi confirmada por espectroscopia de ressonância de spin eletrônico de estado sólido (ESR) e a caracterização magnética revelou a presença de momentos de spin ½, o que leva a um ordenamento ferromagnético com uma temperatura crítica significativamente mais alta do que a temperatura ambiente. Os resultados experimentais foram suportados por cálculos teóricos rigorosos para verificar a origem do ferromagnetismo orgânico.

Este estudo foi conduzido em conjunto por Javeed Mahmood de Energia e Engenharia Química, Parque Jungmin de Ciência e Engenharia de Materiais, e Dongbin Shin do Departamento de Física da UNIST. O professor Jong-Beom Baek e o professor Jung-Woo Yoo de Ciência e Engenharia de Materiais supervisionaram o projeto como autores correspondentes deste estudo.

"Nosso estudo não apenas sugere novas direções em materiais magnéticos orgânicos, mas também apresenta uma ampla gama de possibilidades para projetar novas estruturas com radicais neutros estáveis, que mostram a ordenação ferromagnética, "diz o professor Baek." Espera-se que este material atraia a atenção em muitas áreas por causa da curiosidade científica e das aplicações potenciais de ímãs de plástico. "