p Uma equipe de pesquisa liderada por Ryusuke Futamura da Shinshu University investigou a resposta dos líquidos iônicos magnéticos (MIL) aos campos magnéticos do ponto de vista microscópico. Fluidos magnéticos, que pode responder a campos magnéticos, pode ser feito dispersando nanopartículas ferromagnéticas em um solvente. Alguns líquidos puros que não são misturas também respondem a campos magnéticos. Por exemplo, o oxigênio é um líquido em torno de -200 ° C e é atraído por ímãs. Neste estudo, líquidos iônicos magnéticos puros Emim [FeCl ₄ ] e Bmim [FeCl ₄ ] foram examinados em escala microscópica. Esses líquidos são atraídos por ímãs em temperatura ambiente, mas Emim [FeCl ₄ ] também sofre uma mudança de comportamento paramagnético para antiferromagnético em 3,8K. p Ferromagnetismo ocorre nos objetos que as pessoas pensam como "ímãs, "como ímãs de geladeira. Átomos ou íons magnéticos têm dipolos magnéticos (norte e sul) na escala molecular que interagem entre si e mostram ferro- ou antiferromagnetismo a uma longa distância em suas estruturas de cristal. Bmim [FeCl ₄ ] não cristaliza mesmo em baixas temperaturas, e são amorfos, ou sem forma. Foi demonstrado neste estudo que mesmo neste estado amorfo, há estruturalidade no curto intervalo e vários íons magnéticos formam uma estrutura de associação alinhada. Acredita-se que este seja o motivo da temperatura negativa de Curie-Weiss, que pode ser observada como uma propriedade física macroscópica.

p Foi difícil investigar e compreender a formação da estrutura líquida do Emim [FeCl ₄ ] e Bmim [FeCl ₄ ] Líquidos e objetos amorfos não têm uma estrutura ordenada de longo alcance, o que significa que a análise estrutural de tais materiais é realizada por meio de medidas de espalhamento de raios-X seguidas por análise de distribuição radial. Contudo, MILs são sistemas binários que consistem em cátions e ânions. Isso torna o exame por análise de distribuição radial comum difícil. É aqui que o método Monte Carlo reverso híbrido (HRMC) ajudou. Ele combinou a medição de espalhamento de raios-X com simulação molecular para demonstrar claramente as estruturas de coordenação precisas dos dois MIL. Isso tornou possível discutir o cátion-cátion, ânion-ânion, e cátion-ânion da estrutura líquida.

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p Com o uso da análise da função de distribuição espacial, tornou-se possível visualizar a estrutura de coordenação de íons. A dependência da função de distribuição espacial com a temperatura mostrando a estrutura de coordenação dos ânions em torno dos cátions no MIL pode ser visto que quanto menor a temperatura, quanto mais ampla a esfera de coordenação e mais borrado o site. Os pesquisadores conseguiram esclarecer as características das substâncias que aparecem nas propriedades físicas macroscópicas de uma perspectiva microscópica.

p O primeiro autor Futamura é especialista em nanoespaços de materiais porosos. Ele espera sintetizar novos materiais compostos combinando materiais porosos e líquidos iônicos. Ao confinar a MIL no nanoespaço de materiais porosos, ele espera criar novos materiais funcionais para várias aplicações. Esses MIL são considerados materiais funcionais híbridos orgânico-inorgânicos que possuem potencial para excelentes usos químicos e físicos.