Molekularni kristali s kooperativnim elektronskim obnašanjem, ki temeljijo izključno na pi elektronih ogljikovih atomov, ponujajo zelo bogato področje za odkrivanje eksotični stanj snovi, vključno z nenavadno superprevodnostjo ter kvantnim magnetizmom. To področje je dobilo izreden pospešek s poročili o visoko-temperaturni superprevodnosti v materialih, ki so jih dobili z reakcijo alkalnih kovin z poliaromatskimi skupinami, kot sta phenanthrene in picene. Struktura vseh teh sistemov je kljub številnim prizadevanjem ostala neznana. V tem članku smo poročali o binarnih cezijevih soleh phenanthrena, Cs(C14H10) in Cs2(C14H10), ter pokazali, da sta multi-orbitalna močno korelirana Mottova izolatorja. Medtem ko je Cs2(C14H10) diamagneten zaradi orbitalne polarizacije, je Cs(C14H10) Heisenberg antiferomagnet z »gapped« kvantno spinsko tekočino, ki izhaja iz sklopljenih močno frustriranih ?-verig, ki jih tvorijo S=1 (C14H10)•- radikalni anioni. Odsotnost magnetnega reda dolgega dosega vse do 1.8 K (T/J ? 0.02; J dominantna izmenjalna interakcija) kaže na to, da je ta sistem odličen kandidat za spinsko tekočino, ki izhaja iz povsem ogljikovih pi elektronskih stanj.
COBISS.SI-ID: 30596647
Redukcijska reakcija poliaromatskih ogljikovodikov z alkalnimi kovinami vodi do molekularnih kristalov z zanimivimi magnetneimi lastnostmi. V tem delu smo poročali o uspešni sintezi trifenilena z kalijem v 1,2-dimethoxyethane (DME) razstopini. Natančne meritve s sipanjem rentgenskih žarkov so potrdile strukturo K2(C18H12)2(DME) in pomembnost kation-pi elektronskih interakcij. Le te so odgovorne za značilno eno-dimenzionalno urejanje moelkularnih enot. Meritve z elektronsko paramagnetno resonanco in magnetizacijske meritve so pokazale, da je K2(C18H12)2(DME) Mottov izolator z izredno mičnimi izmenjalnimi interakcijami med sosednjimi S = 1/2 spini (C18H12)•- radikalnih anionov. NKvazi-enodimenzionalna struktura preprečuje magnetno urejanje in vodi do spinskega stanja, ki spominja na »gapped« kvantno spinsko tekočino.
COBISS.SI-ID: 30648103