Αντιδράσεις του μονομοριακού μαγνήτη {Dy2} με γραφενικού τύπου υποστρώματα
Η συνεχόμενα αυξανόμενη ψηφιοποίηση πολλών τεχνολογικών μέσων στη σύγχρονη κοινωνία κρίνει επιτακτική την ανάγκη για ταχεία και αποτελεσματική επεξεργασία των διαφόρων πληροφοριών. Τα ηλεκτρονικά συστήματα με βάση το πυρίτιο έχουν βιώσει μια ταχεία και σταθερή ανάπτυξη τις τελευταίες δεκαετίες χάρη...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/16008 |
| id |
nemertes-10889-16008 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Χημεία ένταξης Σύμπλοκες ενώσεις Dy(III) Μοριακός μαγνητισμός Μονομοριακοί μαγνήτες Νανοδομές άνθρακα 2-D υλικά Γραφένιο Υβριδικά μαγνητικά υλικά Coordination chemistry Dysprosium (III) complexes Molecular magnetism Single-molecule magnets Carbon nanostructures 2-D materials Graphene Hybrid magnetic materials |
| spellingShingle |
Χημεία ένταξης Σύμπλοκες ενώσεις Dy(III) Μοριακός μαγνητισμός Μονομοριακοί μαγνήτες Νανοδομές άνθρακα 2-D υλικά Γραφένιο Υβριδικά μαγνητικά υλικά Coordination chemistry Dysprosium (III) complexes Molecular magnetism Single-molecule magnets Carbon nanostructures 2-D materials Graphene Hybrid magnetic materials Αρμένης, Αλέξανδρος Αντιδράσεις του μονομοριακού μαγνήτη {Dy2} με γραφενικού τύπου υποστρώματα |
| description |
Η συνεχόμενα αυξανόμενη ψηφιοποίηση πολλών τεχνολογικών μέσων στη σύγχρονη κοινωνία κρίνει επιτακτική την ανάγκη για ταχεία και αποτελεσματική επεξεργασία των διαφόρων πληροφοριών. Τα ηλεκτρονικά συστήματα με βάση το πυρίτιο έχουν βιώσει μια ταχεία και σταθερή ανάπτυξη τις τελευταίες δεκαετίες χάρη στη μικρογράφηση των επιμέρους στοιχείων τους. Ωστόσο, αυτή η τάση δεν μπορεί να συνεχιστεί επ’ αόριστον, καθώς οι ανάγκες προσέγγισης της κβαντικής περιοχής ολοένα και αυξάνονται. Έτσι, οι ηλεκτρονικές συσκευές με βάση το πυρίτιο θα μπορούσαν τελικά να αντικατασταθούν από κυκλώματα και στοιχεία που αποτελούνται από είδη μοριακής κλίμακας ικανά να εναλλάσσονται μεταξύ διαφορετικών καταστάσεων με υψηλές ταχύτητες και ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας. Σε σύγκριση με τα κλασικά ηλεκτρονικά συστήματα με βάση το πυρίτιο, τα διακριτά μοριακά συστήματα, όπως οι ενώσεις/σύμπλοκα εντάξεως, μπορούν να προσφέρουν διάφορα πλεονεκτήματα έναντι των άμορφων υλικών. Οι μονομοριακοί μαγνήτες είναι μια κατηγορία μαγνητικών μορίων που κυριαρχούν στο πεδίο του μοριακού μαγνητισμού τα τελευταία 25 χρόνια και έχουν προταθεί πρόσφατα ως κατάλληλοι υποψήφιοι για αναδυόμενες τεχνολογίες, όπως η αποθήκευση δεδομένων υψηλής πυκνότητας, η μοριακή ηλεκτρονική και σπιντρονική, καθώς και ως μέσα υποστήριξης μιας νέας κατηγορίας κβαντικών υπολογιστών. Οι μονομοριακοί μαγνήτες συνδυάζουν αρμονικά τις κλασικές μακροσκοπικές ιδιότητες ενός μαγνήτη με τις κβαντικές ιδιότητες μιας νανοδομικής οντότητας. Επίσης, οι μονομοριακοί μαγνήτες μπορούν να εναποτεθούν και να οργανωθούν σε αγώγιμες, καταλυτικές και άλλες επιφάνειες χωρίς να επηρεαστούν σημαντικά οι ιδιαίτερες μαγνητικές τους ιδιότητες. Έτσι, η πρόσδεση αυτών των όλιγο- ή πολυπυρηνικών συμπλόκων ενώσεων σε διάφορες επιφάνειες έχει στόχο το σχηματισμό υβριδικών πολυλειτουργικών μαγνητικών υλικών.
Τέλος, η εναπόθεση μονομοριακών μαγνητών σε διάφορες πολυλειτουργικές επιφάνειες, όπως του γραφενίου, αποτελεί ένα τεράστιο άλμα προς τα εμπρός στην ανάπτυξη μοριακών ηλεκτρονικών και σπιντρονικών συσκευών και μοριακών qubits για εφαρμογές στην κβαντική υπολογιστική και σε κυκλώματα αποθήκευσης μνήμης για την κωδικοποίηση περισσοτέρων πληροφοριών. Η ιδέα της παρούσας διπλωματικής εργασίας βασίζεται στη σύνθεση, το χαρακτηρισμό και τη μελέτη νέων συσκευών βασισμένων σε μοριακές ενώσεις που να μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εκτέλεση διαφόρων βασικών κβαντικών λειτουργιών. H ερευνητική δραστηριότητα χωρίζετε σε δύο μέρη: 1) Στη σύνθεση, το δομικό, φασματοσκοπικό και μαγνητικό χαρακτηρισμό μιας νέας διπυρηνικής ένωσης του DyIII με αλκόξο-τύπου γεφυρωτικό υποκαταστάτη και ιδιότητες μονομοριακού μαγνήτη, και 2) στην εναπόθεση του παρασκευασθέντος μονομοριακού μαγνήτη {Dy2} σε γραφενικού-τύπου υποστρώματα, και χαρακτηρισμός των προκύπτοντων υβριδικών υλικών (Dy2@γραφένιο) με μια σειρά φασματοσκοπικών και φυσικοχημικών τεχνικών. |
| author2 |
Armenis, Alexandros |
| author_facet |
Armenis, Alexandros Αρμένης, Αλέξανδρος |
| author |
Αρμένης, Αλέξανδρος |
| author_sort |
Αρμένης, Αλέξανδρος |
| title |
Αντιδράσεις του μονομοριακού μαγνήτη {Dy2} με γραφενικού τύπου υποστρώματα |
| title_short |
Αντιδράσεις του μονομοριακού μαγνήτη {Dy2} με γραφενικού τύπου υποστρώματα |
| title_full |
Αντιδράσεις του μονομοριακού μαγνήτη {Dy2} με γραφενικού τύπου υποστρώματα |
| title_fullStr |
Αντιδράσεις του μονομοριακού μαγνήτη {Dy2} με γραφενικού τύπου υποστρώματα |
| title_full_unstemmed |
Αντιδράσεις του μονομοριακού μαγνήτη {Dy2} με γραφενικού τύπου υποστρώματα |
| title_sort |
αντιδράσεις του μονομοριακού μαγνήτη {dy2} με γραφενικού τύπου υποστρώματα |
| publishDate |
2022 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/16008 |
| work_keys_str_mv |
AT armenēsalexandros antidraseistoumonomoriakoumagnētēdy2megraphenikoutypouypostrōmata AT armenēsalexandros reactionsofdy2singlemoleculemagnetwithgraphenelikesubstrates |
| _version_ |
1799945008681320448 |
| spelling |
nemertes-10889-160082022-09-06T05:13:16Z Αντιδράσεις του μονομοριακού μαγνήτη {Dy2} με γραφενικού τύπου υποστρώματα Reactions of {Dy2} single-molecule magnet with graphene-like substrates Αρμένης, Αλέξανδρος Armenis, Alexandros Χημεία ένταξης Σύμπλοκες ενώσεις Dy(III) Μοριακός μαγνητισμός Μονομοριακοί μαγνήτες Νανοδομές άνθρακα 2-D υλικά Γραφένιο Υβριδικά μαγνητικά υλικά Coordination chemistry Dysprosium (III) complexes Molecular magnetism Single-molecule magnets Carbon nanostructures 2-D materials Graphene Hybrid magnetic materials Η συνεχόμενα αυξανόμενη ψηφιοποίηση πολλών τεχνολογικών μέσων στη σύγχρονη κοινωνία κρίνει επιτακτική την ανάγκη για ταχεία και αποτελεσματική επεξεργασία των διαφόρων πληροφοριών. Τα ηλεκτρονικά συστήματα με βάση το πυρίτιο έχουν βιώσει μια ταχεία και σταθερή ανάπτυξη τις τελευταίες δεκαετίες χάρη στη μικρογράφηση των επιμέρους στοιχείων τους. Ωστόσο, αυτή η τάση δεν μπορεί να συνεχιστεί επ’ αόριστον, καθώς οι ανάγκες προσέγγισης της κβαντικής περιοχής ολοένα και αυξάνονται. Έτσι, οι ηλεκτρονικές συσκευές με βάση το πυρίτιο θα μπορούσαν τελικά να αντικατασταθούν από κυκλώματα και στοιχεία που αποτελούνται από είδη μοριακής κλίμακας ικανά να εναλλάσσονται μεταξύ διαφορετικών καταστάσεων με υψηλές ταχύτητες και ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας. Σε σύγκριση με τα κλασικά ηλεκτρονικά συστήματα με βάση το πυρίτιο, τα διακριτά μοριακά συστήματα, όπως οι ενώσεις/σύμπλοκα εντάξεως, μπορούν να προσφέρουν διάφορα πλεονεκτήματα έναντι των άμορφων υλικών. Οι μονομοριακοί μαγνήτες είναι μια κατηγορία μαγνητικών μορίων που κυριαρχούν στο πεδίο του μοριακού μαγνητισμού τα τελευταία 25 χρόνια και έχουν προταθεί πρόσφατα ως κατάλληλοι υποψήφιοι για αναδυόμενες τεχνολογίες, όπως η αποθήκευση δεδομένων υψηλής πυκνότητας, η μοριακή ηλεκτρονική και σπιντρονική, καθώς και ως μέσα υποστήριξης μιας νέας κατηγορίας κβαντικών υπολογιστών. Οι μονομοριακοί μαγνήτες συνδυάζουν αρμονικά τις κλασικές μακροσκοπικές ιδιότητες ενός μαγνήτη με τις κβαντικές ιδιότητες μιας νανοδομικής οντότητας. Επίσης, οι μονομοριακοί μαγνήτες μπορούν να εναποτεθούν και να οργανωθούν σε αγώγιμες, καταλυτικές και άλλες επιφάνειες χωρίς να επηρεαστούν σημαντικά οι ιδιαίτερες μαγνητικές τους ιδιότητες. Έτσι, η πρόσδεση αυτών των όλιγο- ή πολυπυρηνικών συμπλόκων ενώσεων σε διάφορες επιφάνειες έχει στόχο το σχηματισμό υβριδικών πολυλειτουργικών μαγνητικών υλικών. Τέλος, η εναπόθεση μονομοριακών μαγνητών σε διάφορες πολυλειτουργικές επιφάνειες, όπως του γραφενίου, αποτελεί ένα τεράστιο άλμα προς τα εμπρός στην ανάπτυξη μοριακών ηλεκτρονικών και σπιντρονικών συσκευών και μοριακών qubits για εφαρμογές στην κβαντική υπολογιστική και σε κυκλώματα αποθήκευσης μνήμης για την κωδικοποίηση περισσοτέρων πληροφοριών. Η ιδέα της παρούσας διπλωματικής εργασίας βασίζεται στη σύνθεση, το χαρακτηρισμό και τη μελέτη νέων συσκευών βασισμένων σε μοριακές ενώσεις που να μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εκτέλεση διαφόρων βασικών κβαντικών λειτουργιών. H ερευνητική δραστηριότητα χωρίζετε σε δύο μέρη: 1) Στη σύνθεση, το δομικό, φασματοσκοπικό και μαγνητικό χαρακτηρισμό μιας νέας διπυρηνικής ένωσης του DyIII με αλκόξο-τύπου γεφυρωτικό υποκαταστάτη και ιδιότητες μονομοριακού μαγνήτη, και 2) στην εναπόθεση του παρασκευασθέντος μονομοριακού μαγνήτη {Dy2} σε γραφενικού-τύπου υποστρώματα, και χαρακτηρισμός των προκύπτοντων υβριδικών υλικών (Dy2@γραφένιο) με μια σειρά φασματοσκοπικών και φυσικοχημικών τεχνικών. The ever-increasing digitization of many technological means in modern society considers the need for rapid and efficient processing of various information imperative. Silicon-based electronic systems have experienced rapid and steady growth in recent decades thanks to the miniaturization of their components. However, this trend cannot continue indefinitely, as the needs for the quantum region approach are increasing. Thus, silicon-based electronic devices could eventually be replaced by circuits and components consisting of molecular-scale species capable of switching between different states at high speeds and with minimal energy consumption. Compared to conventional silicon-based electronic systems, discrete molecular systems, such as coordination compounds, can offer various advantages over amorphous materials. Single-molecule magnets (SMMs) are a class of magnetic molecules that have dominated the field of molecular magnetism for the last 25 years, and they have recently been proposed as suitable candidates for emerging technologies, such as high-density data storage, molecular electronics and spintronics, and as a means of supporting a new class of quantum computers. Single-molecule magnets also combine the classical macroscopic properties of a bulk magnet with the quantum properties of a nanostructured entity. Additionally, single-molecule magnets can be deposited and organized on conductive, catalytic, and other surfaces without their magnetic properties being significantly affected. Thus, the binding of these oligo- or polynuclear complexes to various surfaces is intended to form hybrid and multifunctional magnetic materials. Finally, the deposition of single-molecule magnets on various multifunctional surfaces, such as graphene, constitutes a huge leap forward in the development of molecular electronic and spintronic devices, and molecular qubits for applications in quantum computing and in memory storage circuits for encoding more information. The long-term objective of the present thesis is the synthesis, characterization and study of new molecule-based devices that can be used to perform various basic quantum operations. To this end, the short-term goals of the present thesis were: 1) The synthesis, structural, spectroscopic and magnetic characterization of a new DyIII dinuclear complex with an alkoxido-based bridging/chelating ligand and single-molecule magnet properties, and 2) the deposition of the prepared {Dy2} single-molecule magnet onto graphene-like substrates, and the detailed characterization of the resulting hybrid materials (Dy2@graphene) with a variety of spectroscopic and physicochemical techniques. 2022-03-11T08:19:11Z 2022-03-11T08:19:11Z 2021-03-05 http://hdl.handle.net/10889/16008 gr application/pdf |
