Neutron diffraction studies of the coexistence of nuclear and magnetic chirality in molecular compounds

Resumen

El objetivo de este trabajo es la obtención de compuestos moleculares en los que se dé la coexistencia de quiralidad nuclear yquiralidad magnética. Tales materiales presentarán propiedades muy interesantes, por ejemplo, la quiralidad nuclear les conferirápropiedades tales como actividad óptica natural, anisotropía magneto-quiral, etc. Y la quiralidad magnética conferirá a los efectos dedependencia con el campo magnético una mayor intensidad, de manera que el efecto magneto-quiral se verá amplificado, ,y de estemodo será más fácil de observar, ya que hasta ahora sólo ha sido observado por Rikken.Debido a la confusión existente entre los conceptos de quiralidad nuclear y magnética, asi como de las propiedades derivadas de unou otro efecto, en el Capítulo 1 se definen con detalle los conceptos de quiralidad nuclear y quiralidad magnética, las propiedades queprovienen de estas quiralidades, asi como otros conceptos necesarios para la comprensión de este trabajo científico, como porejemplo el análisis de representaciones irreducibles, etc. Diremos que un compuesto presenta quiralidad nuclear cuando sólo presenteoperaciones de simetría propias, es decir, de determinante 1, mientras que un compuesto presentará quiralidad magnética cuando elproducto vectorial del vector de interacción magnética y su complejo conjugado sea distinto de cero.Para construir este tipo de materiales se han ideado distintas estrategias, la más sencilla consiste en utilizar un esqueleto quiral, comouna espiral, utilizando iones magnéticos altamente anisotrópicos, por ejemplo Co(II) , tierras raras, etc. Este esqueleto permitiríainteracciones magnéticas como la interacción de Dzyaloshinskii-Moriya (DM). Otra posibilidad consistiría en utilizarsistemas nucleares quirales en los que la interacción de DM fuese a lo largo de un eje cristalográfico. De ambas formas podríamosobtener materiales quirales nucleares y magnéticos al mismo tiempo. A pesar del gran interés