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An Effectively Uncoupled Gd₈ Cluster Formed through Fixation of Atmospheric CO₂ Showing Excellent Magnetocaloric Properties

Braun, Jonas ORCID iD icon 1,2,3; Seufert, Daniel 1; Anson, Christopher E. 1; Tang, Jinkui; Powell, Annie K. 1,2,3
1 Institut für Anorganische Chemie (AOC), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Nanotechnologie (INT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

The [Gd8(opch)8(CO3)4(H2O)8]·4H2O·10MeCN coordination cluster (1) crystallises in 𝑃1̲. The Gd8 core is held together by four bridging carbonates derived from atmospheric CO2 as well as the carboxyhydrazonyl oxygens of the 2-hydroxy-3-methoxybenzylidenepyrazine-2-carbohydrazide (H2opch) Schiff base ligands. The magnetic measurements show that the GdIII ions are effectively uncoupled as seen from the low Weiss constant of 0.05 K needed to fit the inverse susceptibility to the Curie–Weiss law. Furthermore, the magnetisation data are consistent with the Brillouin function for eight independent GdIII ions. These features lead to a magnetocaloric effect with a high efficiency which is 89% of the theoretical maximum value.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000168054
Veröffentlicht am 05.02.2024
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Anorganische Chemie (AOC)
Institut für Nanotechnologie (INT)
Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1422-0067
KITopen-ID: 1000168054
HGF-Programm 47.12.02 (POF IV, LK 01) Exploratory Qubits
Weitere HGF-Programme 43.32.01 (POF IV, LK 01) Molecular Materials Basis for Optics & Photonics
Erschienen in International Journal of Molecular Sciences
Verlag MDPI
Band 25
Heft 1
Seiten Art.-Nr.: 264
Bemerkung zur Veröffentlichung Gefördert durch den KIT-Publikationsfonds
Vorab online veröffentlicht am 23.12.2023
Schlagwörter Schiff base; coordination cluster; gadolinium; magnetocaloric effect
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