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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
Originalveröffentlichung
DOI: 10.3390/ijms25010264
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Zitationen: 3
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Zitationen: 2
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
Nachgewiesen in OpenAlex
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