Evolucija složenih magnetskih i polarnih uređenja iz jednostavnih 2D podstruktura u slojevitim hibridnim organsko-anorganskim halogenometalatima (HOI2DEM)

projekt financiran sredstvima Hrvatske zaklade za znanost pod brojem IP-2022-10-6321

Sažetak

Sustavi u kojima se javljaju magnetska i polarna uređenja od velikog su zanimanja u fizici i kemiji kondenzirane materije, a dvodimenzionalni (2D) materijali postali su strateški za područja elektronike/spintronike, fotonike, energetike, biomedicine. U okviru projekta razvijat će se novi hibridni organsko-anorganski halogenometalati (HOAH) slojevitih struktura koji bi se odlikovali složenim magnetskim i polarnim uređenjima, s ciljem ostvarenja multiferoičnosti, te prema mogućnostima magneto-električnog vezanja. Razvoj će teći uvođenjem funkcionalnih kiralnih i/ili asimetričnih organskih kationa te dopiranjem/supstitucijom pojedinih strukturnih podjedinica u HOAH sustavima. Polarna uređenja kao i lokalna simetrija strukturnih podjedinica utvrdit će se difrakcijskim tehnikama i spektroskopskim analizama te električnim mjerenjima. Eksperimentalno će se rigorozno istražiti magnetska uređenja ili nered, kako globalno pomoću magnetizacije i izmjenične susceptibilnosti, tako i lokalno pomoću elektronske i nuklearne spinske te kvadrupolne rezonancije. Potkrjepa kvantno-mehaničkim ab-initio računima upotpunit će saznanja o električnoj polarizaciji i magnetskim međudjelovanjima. Za odabrane faze HOAH sustava istražit će se strukturni i magnetski odziv na vanjske parametre (električno polje, tlak, svjetlost) što će pružiti saznanja o uspostavi egzotičnih stanja te dati dodatni uvid u mehanizme superizmjene. Provest će se i magneto-transportna te optička istraživanja radi širenja puteva prema primjeni u opto-magneto-elektronici. Odabrani HOAH priredit će se i karakterizirati i u obliku tankih filmova, jer je njihov razvoj nužan radi ugradnje u nano-uređaje. Razvit će se element temeljen na spoju tankog filma HOAH i vodljivog polimera, gdje će se naponskim vratima nastojati izazvati promjenu magnetskog, električnog i/ili optičkog stanja. Istraživanje u ovako multidisciplinarnom timu rasvijetlit će neka pitanja o HOAH kao (kvazi)2D materijalima.

Suradnici

Damir Pajić (MBZ: 234522), Prof. dr. sc., voditelj, ustanova korisnik sredstava; Sveučilište u Zagrebu Prirodoslovno-matematički fakultet, Fizički odsjek
Pavla Šenjug (MBZ: 363176), Dr. sc. suradnica, poslijedoktorandica, na PMF-FO do 30.9.2024., a potom na Institutu Jožef Stefan u Ljubljani
Dario Barišić (MBZ: 378572), Univ Mag. Phys, suradnik, doktorand, PMF-FO
Mirta Rubčić (MBZ: 251565), Prof. dr. sc., suradnica, PMF-KO
Edi Topić (MBZ: 378816), Dr. sc., suradnik, poslijedoktorand, PMF-KO
Ivica Đilović (MBZ: 266272), Izv. prof. dr., suradniksuradnik, PMF-KO
Denis Stanić (MBZ: 255790), Doc. dr. sc., vanjski suradnik, Stross
Emil Tafra (MBZ: 248700), Izv. prof. dr., suradnik, PMF-FO
Metodija Najdoski, Prof. dr. sc., vanjski suradnik, KiM-SK
Marina Cindrić (MBZ: 68755), Prof. dr. sc., vanjska suradnica, PMF-KO
Krešo Zadro (MBZ: 74153), Prof. dr. sc., vanjski suradnik, PMF-FO
Mihovil Bosnar (MBZ: 360533), Dr. sc., suradnik - poslijedoktorand (MOBDOL stipendija), PMF-FO, od 15.10.2024.
Nikola Miše (MBZ: 413284), Univ. Mag. Phys., suradnik - doktorand (DOK), PMF-FO, od 15.10.2024.

PMF-FO == Sveučilište u Zagrebu Prirodoslovno-matematički fakultet, Fizički odsjek
PMF-KO == Sveučilište u Zagrebu Prirodoslovno-matematički fakultet, Kemijski odsjek
Stross == Sveučilište J. J. Strossmayera Osijek, Odjel za fiziku
KiM-SK == Univerzitet svetih Ćirila i Metoda, Prirodoslovni fakultet, Skopje

Diseminacija

Rubčić, Mirta; Topić, Edi; Šenjug, Pavla; Barišić, Dario; Pajić, Damir
Low Dimensional Halometallates - From Synthesis and Structure to Applicationm Perspective
3rd European Congress on Chemistry and Applied Sciences
Amsterdam, Nizozemska, 24.06.2024-25.06.2024
predavanje na međunarodnom znanstvenom skupu

Miše, Nikola; Barišić, Dario; Šenjug, Pavla; Topić, Edi; Rubčić, Mirta; Pajić, Damir
Magnetic behaviour of chain and layered hybrid methoxyethylammonium halocuprates(II)
From Solid State to Biophysics XI
Cavtat, Hrvatska, 08.06.2024-15.06.2024
poster na međunarodnom znanstvenom skupu

Radovi

Znanstveni radovi

Paut, Andrea; Guć, Lucija; Vrankić, Martina; Crnčević, Doris; Šenjug, Pavla; Pajić, Damir; Odžak, Renata; Šprung, Matilda; Nakić, Kristian; Marciuš, Marijan; Prkić, Ante; Mitar, Ivana
Plant-Mediated Synthesis of Magnetite Nanoparticles with Matricaria chamomilla Aqueous Extract
Nanomaterials 14, 2024, 729
(U ovom radu P.Šenjug i D. Pajić dali su doprinos proučavanjem magnetizma hibridnih struktura koje se sastoje od metal-oksidne nanočestice i organskog sloja omotača. Detaljnim raznovrsnim mjerenjima pokazalo se superparamagnetsko ponašanje oklopljenih nanočestica za razliku Rad je nastao u novoj suradnji sa znanstvenicima Sveučilišta u Splitu, glavna autorica I. Mitar.)

Ocjenski radovi

Miše, Nikola, diplomski rad (mentor: Pajić, Damir)
Magnetsko ponašanje lančastih i slojevitih hibridnih metoksietilamonijevih halogenokuprata(II)
Sveučilište u Zagrebu Prirodoslovno matematički fakultet, Zagreb, 2024

Dorja Baričević, diplomski rad (mentori: Mirta Rubčić, Edi Topić)
Sinteza i strukturna karakterizacija klorometalatnih(II) soli propan-1,2-diamina
Sveučilište u Zagrebu Prirodoslovno matematički fakultet, Zagreb, 2024

Jana Mužević, Rektorova nagrada (mentor Pajić, Damir, neposredni voditelj: Penić, Nikolina)
Priprava i anizotropna magnetska svojstva jediničnih kristala hibridnih metalo-organskih perovskita [C(NH₂)₃][M^II(HCOO)₃] (M = Cu, Mn i Co)
Sveučilište u Zagrebu Prirodoslovno matematički fakultet, Zagreb, 2024

Formalnosti