# Tohoku University: ориентация молекул воды включает магнитное спаривание ионов меди в двух комплексах Cu(II)

- Опубликовано: 2026-11-10 13:58 UTC
- Раздел: Наука › Химия
- Теги: молекулярные магниты, упорядочение молекул воды, комплексы меди(II), антиферромагнитный димер, нейтронная дифракция JRR-3, магнитная восприимчивость, фторированные pincer-комплексы
- Адрес: https://realtech.media/ru/news/rt-34583cfc94050cc7dae2474c_tohoku_university_orientatsiya/

**В двух фторированных комплексах меди(II) упорядочение молекул воды ниже 260 K создаёт водородные связи, по которым идёт антиферромагнитное взаимодействие между непосредственно не связанными ионами.**

![Tohoku University: water molecule orientation switches on magnetic pairing between copper ions in two Cu(II) complexes](https://realtech.media/media/2026/11/0281c9240d43650e.png)
*tohoku.ac.jp*

Исследователи Института междисциплинарных исследований передовых материалов Университета Тохоку совместно с Национальным технологическим университетом Тайбэя (Taipei Tech) сообщили, что ориентация молекул воды может включать магнитное взаимодействие между ионами меди, не связанными напрямую, по данным tohoku.ac.jp [1]. Работа опубликована в Inorganic Chemistry. Команда изучила два синтезированных соединения и обнаружила, что при низкой температуре в них образуются антиферромагнитные пары [1].

Молекулярные магниты состоят из отдельных молекул, каждая из которых служит небольшой магнитной единицей; химики могут менять их элементы, лиганды и упаковку кристалла. Ранее в основном изучали магнитные взаимодействия через прямой контакт ионов или через прочные ковалентные связи. Как более слабые водородные связи могут переносить магнитное взаимодействие между удалёнными ионами, оставалось плохо изученным [1].

## Структура: упорядочение воды ниже 260 K

Авторы синтезировали два фторированных клешневидных (pincer) комплекса меди(II): 2FH-CuCl₂·H₂O и 3F-CuCl₂·H₂O. Изменения кристаллической структуры с температурой они прослеживали методами монокристальной рентгеновской дифракции и нейтронной дифракции на приборе 4G-GPTAS исследовательского реактора JRR-3 [1].

При комнатной температуре молекулы воды, связанные с ионами меди, направлены неупорядоченно, а картина водородных связей одинакова по всему кристаллу. Ниже 260 K молекулы воды принимают упорядоченное положение. Однородная картина распадается на два типа водородных связей, и соседние молекулы образуют пары [1].

## Магнетизм: антиферромагнитные пары

Магнитная восприимчивость соединений показала широкие максимумы около 5–7 K с последующим спадом к нулю. Это признак антиферромагнитного спаривания, при котором магнитные моменты молекул в паре компенсируют друг друга. Данные описываются моделью магнитных пар с энергией взаимодействия около 10 K. Расчёты методом функционала плотности указали на сеть водородных связей как вероятный путь этого взаимодействия [1].

Соавтор-корреспондент Норман Лу из Taipei Tech отметил, что структура при комнатной температуре не допускает спаривания молекул, поэтому антиферромагнитные пары в данных намагниченности оказались неожиданными. Чтобы снять это противоречие, потребовалось внимательнее изучить сами молекулы воды [1].

«Мы обнаружили, что удалённые магнитные моменты могут взаимодействовать через водородные связи, и этим взаимодействием можно управлять ориентацией молекул воды», — заявил Кадзухиро Нава, доцент Университета Тохоку [1]. По словам авторов, это даёт химический путь настройки магнетизма без соединения магнитных ионов прочными связями, а фторирование и другие замещения меняют упаковку молекул и образование водородных связей [1].

## Источники

1. [tohoku.ac.jp](https://www.tohoku.ac.jp/en/press/water_molecules_turn_out_to_be_secret_messengers_for_magnetism.html)
2. [ResearchSEA](https://www.asiaresearchnews.com/node/23671)

---

Источник: RealTech, realtech.media — https://realtech.media/ru/news/rt-34583cfc94050cc7dae2474c_tohoku_university_orientatsiya/