Descrizione del progetto
Sfruttare le potenzialità degli elementi del blocco f
La tavola periodica è una meraviglia della «periodicità», che riflette la progressione naturale organizzata dei relativamente pochi elementi che compongono il nostro intero universo. Opportunamente, un «inserto» nella tabella garantisce che essa rappresenti un ordine imposto dalla natura per quanto riguarda lantanidi e attinidi, noti anche come elementi del blocco f. Negli ultimi anni, le proprietà chimiche, elettroniche e magnetiche uniche di questi metalli hanno attirato sempre maggiore attenzione con applicazioni in settori quali la tecnologia dei laser e la biomedicina. Per sfruttarli pienamente, è necessaria ora una conoscenza più approfondita della loro chimica. Il progetto F-ELEMENT_ARCHITECT, finanziato dall’UE, consiste nell’ideare e costruire complessi elementi del blocco f ad uso di applicazioni future per lo stoccaggio di dati molecolari ed energia nucleare.
Obiettivo
The astonishing properties of the f-elements have been exploited in numerous consumer technologies, despite their fundamental chemistry being poorly developed. It is now crucial to address this issue to provide the necessary insights to develop future applications. Design criteria exist to build f-element complexes with maximised physical attributes. This adventurous proposal targets the synthesis and thorough analysis of two complementary molecular f-element architectures that 1) optimise magnetic properties and 2) stabilise unusual oxidation states.
In Part 1, we target highly axial f-element complexes that lack equatorial ligand interactions. These molecules can exhibit maximised single-molecule magnet properties, including magnetic hysteresis, a memory effect and as a prerequisite of data storage, at liquid nitrogen temperatures. This is the necessary first step towards achieving high-density molecular data storage without expensive liquid helium cooling and future commercial applications.
In Part 2, we target trigonal f-element complexes that lack axial ligand interactions. These are optimal ligand fields for the stabilisation of low oxidation states, thus we aim for rare lanthanide/actinide(II) and unprecedented lanthanide/actinide(I) complexes. These compounds are ideal candidates for unique measurements of covalency by pulsed electron paramagnetic resonance spectroscopy, which will provide textbook data that can be transferable to nuclear fuel cycles.
An ERC CoG will provide the necessary resources to build a world-leading research team that will deliver landmark synthetic results and fresh insights into f-element electronic structure, whilst opening up new chemical space for future exploitation. These findings will underpin current technologies and will facilitate the discovery of future applications, supporting key Horizon 2020 priority areas including the Flagship on Quantum Technologies, and enhancing the scientific reputation and economy of the EU.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-COG - Consolidator GrantIstituzione ospitante
M13 9PL Manchester
Regno Unito