Análisis de las contribuciones físicas al acoplamiento magnético en sistemas binucleares de CU (II)

Resumen

The understanding of the magnetic properties of poliradicalar systems with, at least two centers bearing unpaired electrons has been a challenging problem for the chemists that work in material design. The quantitative reproduction of the experimental information has been traditionally one of the main objectives for the theoretical chemists. For this reason the methodological development has been a subject of interest for the quantum chemistry. In this work we have used the Difference Dedicated Configuration Interaction method (DDCI) for the theoretical study of magnetic properties, mainly the magnetic coupling constant, J, in several interesting molecular systems. The method has been used for analyse in an accurate way the leading physical factors contributing to the magnetic coupling constant and to predict their sign and order of magnitude. The analysis has been performed in two model systems extensively studied in the literature like the Cu(II) binuclear complexes with chloride and azide bridging ligands. Finally, the DDCI method has been also applied for to check its capability for to reproduce the experimental data of several complexes. The results have been compared to other calculations obtained with other theoretical approximations like the methods based in the density functional theory. RESUMEN Entender las propiedades magnéticas de sistemas poliradicalarios en los que al menos dos centros poseen electrones desapareados es todo un reto para los químicos que se dedican al diseño de materiales magnéticos. Una de las metas que siempre ha atraído a los químicos teóricos ha sido el poder reproducir de forma cuantitativa la información que proporcionan las técnicas experimentales. Por ello el desarrollo metodológico ha sido y continúa siendo un tema de interés dentro de la química cuántica. En este trabajo se ha utilizado el método Difference Dedicated Configuration Interaction (DDCI) para el estudio teórico de propiedades magnéticas, en concreto lo que se conoce como constante de acoplamiento magnético, J, en varios sistemas moleculares de interés. Este método ha servido para hacer un análisis profundo de los factores físicos que gobiernan la constante de acoplamiento magnético, pudiendo predecir su signo y su magnitud. Este análisis se ha realizado sobre dos sistemas modelo muy estudiados en la literatura como son los complejos binucleares de Cu(II) con doble puente cloruro y doble puente aziduro. Por último se ha utilizado el método para comprobar que es capaz de reproducir los datos experimentales, tanto en tendencia como en orden de magnitud, comparándolos con otros resultados teóricos obtenidos con otros métodos de cálculo como por ejemplo el método basado en el funcional de la densidad.