Interrogating the CISS effect in chiral and paramagnetic organic radicals : the impact of the molecular spin over the total spin polarization
De Sousa, J. Alejandro (Universidad de los Andes. Departamento de Química)
Mayorga-Burrezo, Paula (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Míguez-Lago, Sandra (Universidad de Granada. Departamento de Química Orgánica)
Catalán-Toledo, José (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Ramos-Tomás, Raúl (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Ortuño, Ana (Universidad de Granada. Departamento de Química Orgánica)
Zotti, Linda A. (Universidad Autónoma de Madrid. Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada)
Palacios, Juan Jose (Universidad Autónoma de Madrid. Departamento de Física de la Materia Condensada)
González Campaña, Araceli (Universidad de Granada. Departamento de Química Orgánica)
Veciana i Miró, Jaume (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Crivillers, Núria (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)

Data:	2024
Resum:	Continuous research on new chiral molecular materials brings new exciting properties to the field of molecular electronics. The discovery of the chirality-induced spin selectivity (CISS) effect has expanded the list of applications for chiral structures, opening promising avenues for their exploitation in molecular spintronics. In this work, the persistent propeller-like organic perchlorotriphenylmethyl (PTM) radical is investigated as a potential spin filter combining chirality and paramagnetism. In particular, two different PTM derivatives, mono- and bis-functionalized, with one or two terminal alkyne groups have been used for the preparation of enantioenriched solid-state assemblies. The analysis of their chiroptical properties reveals that the functionalization does not play a crucial role in their final conformational stability and highlights the dissimilarities of the racemization barriers in solution and solid states. Spin-dependent electrochemical and charge transport measurements of enantioenriched PTM-based self-assembled monolayers did not reveal the existence of the CISS effect. Density functional theory quantum transport calculations show that the most dominant contribution to the spin polarization would not be CISS-related polarization, but the one intrinsically associated with the radical spin. Nevertheless, at room temperature this contribution is affected by thermal fluctuations averaging to a net zero spin polarization.
Ajuts:	Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00443 Agencia Estatal de Investigación PID2019-111682RB-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2022-141393OB-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2021-127521NB-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2021-125604NB-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2019-109539GB-C43 Agencia Estatal de Investigación PID2022-141712NB-C21 Agencia Estatal de Investigación TED2021-131323B-I00 Agencia Estatal de Investigación CEX2019-000917-S European Commission 754397 Ministerio de Ciencia e Innovación CEX2018-000805-M
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Chiral structures ; Functionalized ; Molecular materials ; Molecular spins ; Molecular spintronics ; Organic radicals ; Organics ; Property ; Selectivity effects ; Spin-polarization
Publicat a:	Journal of materials chemistry. C, Vol. 12, Issue 30 (August 2024) , p. 11550-11560, ISSN 2050-7534

DOI: 10.1039/d4tc01389a

11 p, 2.9 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats