Molecular magnetism in closo-azadodecaborane supericosahedrons |
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| Authors: | Diego R. Alcoba Ofelia B. Oña Gustavo E. Massaccesi Alicia Torre Luis Lain Rafael Notario |
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| Affiliation: | 1. Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, 1428 Buenos Aires, Argentina;2. Instituto de Física de Buenos Aires, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Ciudad Universitaria, 1428 Buenos Aires, Argentina;3. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas, Universidad Nacional de la Plata, CCT La Plata, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Diag. 113 y 64 (S/N), Sucursal 4, CC 16, 1900 La Plata, Argentina;4. Departamento de Ciencias Exactas, Ciclo Básico Común, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universtaria, 1428 Buenos Aires, Argentina;5. Departamento de Química Física, Facultad de Ciencia y Tecnología, Universidad del País Vasco, Apdo. 644, E-48080 Bilbao, Spain;6. Instituto de Química Física “Rocasolano”, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, 28006, Madrid |
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| Abstract: | ABSTRACTThe connection of 12 s = ½ closo-azadodecaborane radical units (NB11H11?), where a hydrogen atom is removed from the nitrogen atom, produces a supericosahedron [(NB11H6?)12](S), S being the total spin of the system. This work describes the study of the low-lying energy spin-projected states of this supericosahedron with two different geometrical arrangements, each nitrogen atom pointing (1) inwards or (2) outwards with respect to radial axes. These spin-projected states are mapped into a Heisenberg spin Hamiltonian, thus allowing the determination of coupling constants between magnetic sites. The eigenvalues of this model Hamiltonian then predict the ground spin state and the corresponding combinations of spin orientations of the magnetic centres. We show that the energy minimum in the [(Nin/outB11H6?)12](S) systems corresponds to a high-spin S = 6 state. |
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| Keywords: | Boron–nitrogen compounds spin population Heisenberg spin Hamiltonians Heisenberg coupling constants |
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