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FERROMAGNETIC COBALT-IRON THIN FILMS FOR LIGHT INDUCED MAGNONICS APPLICATIONSSamanvaya Singh Gaur (20325441) 12 December 2024 (has links)
<p dir="ltr">Advances in electronics are hindered by energy dissipation from Joule losses associated with charge transport. In contrast, the processing of information based on spin waves propagation (magnons) in magnetic materials is free from such losses. For magnonic devices, materials with ultralow magnetic damping are required to ensure long propagation lengths of magnons. Ferrimagnetic Y<sub>3</sub>Fe<sub>5</sub>O<sub>12 </sub>garnets (YIG) exhibit the lowest magnetic damping of all known materials. However, the lowest damping constant YIG materials require epitaxial growth on single crystal substrates of Gd<sub>3</sub>Ga<sub>5</sub>O<sub>12 </sub>at elevated temperatures (900℃), hindering their CMOS integration in electronic devices. In the search for alternative material systems, polycrystalline ferromagnetic Co<sub>25</sub>Fe<sub>75 </sub>alloy films and ferrimagnetic spinel ferrites, such as MgAl<sub>0.5</sub>Fe<sub>1.5</sub>O<sub>4</sub> (MAFO), have emerged as potential candidates. The magnetic damping in these materials is comparable, although it is at least one order of magnitude higher than YIG’s. However, Co<sub>25</sub>Fe<sub>75 </sub>alloy thin film growth is CMOS compatible, and its magnon diffusion length is 20x longer than in MAFO. In addition, MAFO requires epitaxial growth on lattice-matched MgAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub> substrates. The work in this dissertation focuses on growth and characterization of Co<sub>1-x</sub>Fe<sub>x</sub> ferromagnetic binary alloys and is considered as a material of choice for practical magnonic applications.</p><p dir="ltr">In this project, a narrow composition range of Co<sub>1-x</sub>Fe<sub>x</sub> alloy thin films around 25 % Co have been fabricated and characterized to reveal unique trends in the Gilbert damping as the Co composition of the alloy is changed. Microstructural analysis of Co<sub>36</sub>Fe<sub>64</sub> using STEM, revealed that the Cu interdiffusion takes place from the Cu buffer layer into the magnetic layer. This interdiffusion was found to be up to 7x higher at grain boundaries than in the bulk of the grains of the polycrystalline material. The presence of Cu negatively influences magnetic damping, as Cu modifies the magnetic exchange interactions of spins in the thin film, in particular at grain boundaries which is important for efficient magnon propagation. It is noted that Co<sub>25</sub>Fe<sub>75 </sub>epitaxially grown on single crystal MgO yielded magnetic damping parameters of 7.1 × 10<sup>-4 </sup>[1]. This improvement is ascribed to the stronger ionic bonding in MgO vs metallic bonding in Cu, thereby preventing interdiffusion of either Mg or Oxygen into the CoFe thin film.</p><p dir="ltr">In addition, in this work, COMSOL optical modeling was conducted to investigate the generation of opto-magnetic fields driven by fs laser pulses in 30 nm diameter magneto-plasmonic resonators consisting of Au as the plasmonic material and Co<sub>25</sub>Fe<sub>75 </sub>as the ferromagnet. These nanopillars are proposed as magnon injection sources into CoFe waveguide thin films. An enhancement of the electric field at the waveguide interface generates ultrafast optomagnetic fields. Additionally, a prototype design of a magneto-plasmonic platform is proposed that provides dynamic magnon amplification and propagation re-configurability employing arrays of magneto plasmonic resonators independently addressed by fs laser pulses.</p><p dir="ltr">[1] Lee, A.J.; Brangham, J.T.; Cheng, Y.; White, S.P.; Ruane, W.T.; Esser, B.D.; McComb, D.W.; Hammel, P.C.; Yang, F. Metallic Ferromagnetic Films with Magnetic Damping under 1.4 × 10−3. Nat. Commun. 2017, 8, 234. https://doi.org/10.1038/s41467-017-00332-x.</p>
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Cobalt porphyrins on coinage metal surfaces - adsorption and template properties / Porphyrine de cobalt dans surfaces métalliques - propriété d’adsorption et de templateHouwaart, Torsten 08 July 2014 (has links)
Cette thèse est une étude théorique sur la interface de porphyrine de cobalt avec des surfaces métalliques avec le code VASP DFT. Le cadre DFT nécessaire a été introduit dans le chapitre 1. La structure de la jBardeen, une programme ecrit en Java, pour la simulation de la STM est expliqué dans le chapitre 2 et le code source est jointe en annexe. Une étude de l'adsorption de CoTPP sur les surfaces métalliques a été entrepris dans le chapitre 3. Différents paramètres de calcul ont été évalués: Le site d'adsorption et de la géométrie à la fois la molécule et la surface ont été étudiés par rapport à la xc-fonctionnel et correction de la dispersion utilisée. Une adsorption site le plus stable est identifié. Par conséquent, ce site plus stable a été étudiée pour sa structure électronique. Calculés images STM avec le code jBardeen ont été comparés avec une experimentation de CoTPP Cu sur une surface (111) avec une couverture sous monocouche. Dans le chapitre 4, un adatome Fe a été présenté à la CoTPP sur Ag système (111). Trois sites de liaison symétrique différentes pour l'atome Fe ont été identifiés sur le macrocycle, marqué les , bi-, brd- et bru-positions. Un moment magnétique pouvait être attestée qui a été principalement situé sur l'atome Fe. Voies possibles entre les quatre, symétriquement équivalentes, sites bi- ont été étudiées avec des méthodes différentes. Simples calculs dans le vacuum et calculs de la “Nudged Elastic Band” (NEB) de l'ensemble du système a révélé une hauteur de barrière légèrement au-dessus de 0,2 eV allant de position bi à la posititon brd. Une analyse de vibration a montré que la commutation de l'atome Fe est susceptible, lorsqu'il est perturbé hors d'équilibre dans les positions brd et bru. / This thesis is a theoretical study on the cobalt porphyrin - coinage metal surface interface with the DFT code VASP. The necessary DFT framework has been introduced in chapter 1. The structure of the Java program jBardeen for STM simulation is explained in chapter 2 and the source code is attached as Appendix. A study of the adsorption of CoTPP on coinage metal surfaces has been undertaken in chapter 3. Different parameters of the calculation have been evaluated: the adsorption site and the geometry of both the molecule and surface have been investigated with respect to the xc-functional and dispersion correction used. A most stable adsorption site -bridge down- is identified. Consequently, this most stable site was investigated for its electronic structure. Calculated STM images with the jBardeen code were compared with an experiment of CoTPP on a Cu(111) surface with sub monolayer coverage. In chapter 4 an Fe adatom was introduced to the CoTPP on Ag(111) system. Three symmetrically different binding sites for the Fe atom were identified on the macrocycle, labelled the bi-, brd- and bru-positions for bisector, bridge down and bridge up respectively. A magnetic moment could be evidenced which was mainly located on the Fe atom. Possible pathways between the four symmetrically equivalent bisector sites were investigated with different methods. Single point calculations in vacuum and Nudged Elastic Band (NEB) of the whole system revealed a barrier height of slightly above 0.2 eV going from bi- to the brd-position. A vibrational analysis showed that switching of the Fe atom is likely, when perturbed out of equilibrium in the brd- and bru- positions.
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Metal Particles – Hazard or Risk? Elaboration and Implementation of a Research Strategy from a Surface and Corrosion PerspectiveMidander, Klara January 2009 (has links)
Do metal particles (including particles of pure metals, alloys, metal oxides and compounds) pose a hazard or risk to human health? In the light of this question, this thesis summarizes results from research conducted on metal particles, and describes the elaboration and implementation of an in vitro test methodology to study metal release from particles through corrosion and dissolution processes in synthetic biological media relevant for human exposure through inhalation/ingestion and dermal contact. Bioaccessible metals are defined as the pool of released metals from particles that potentially could be made available for absorption by humans or other organisms. Studies of bioaccessible metals from different metal particles within this thesis have shown that the metal release process is influenced by material properties, particle specific properties, size distribution, surface area and morphology, as well as the chemistry of synthetic biological test media simulating various human exposure scenarios. The presence of metal particles in proximity to humans and the fact that metals can be released from particles to a varying extent is the hazard referred to in the title. The bioavailable metal fraction of the released metals (the fraction available for uptake/absorption by humans through different exposure routes) is usually significantly smaller than the bioaccessible pool of released metals, and is largely related to the chemical form and state of oxidation of the released metals. Chemical speciation measurements of released chromium for instance revealed chromium to be complexed to its non-available form in simulated lung fluids. Such measurements provide an indirect measure of the potential risk for adverse health effects, when performed at relevant experimental conditions. A more direct way to assess risks is to conduct toxicological in-vitro testing of metal particles, for instance on lung cell cultures relevant for human inhalation. Induced toxicity of metal particles on lung cells includes both the effect of the particles themselves and of the released metal fraction (including bioaccessible and bioavailable metals), the latter shown to be less predominant. The toxic response was clearly influenced by various experimental conditions such as sonication treatment of particles and the presence of serum proteins. Thorough characterization of metal particles assessing parameters including chemical surface composition, degree of agglomeration in solution, size distribution, surface area and morphology was performed and discussed in relation to generated results of bioaccessibility, bioavailability and induced toxicity. One important conclusion was that neither the surface composition nor the bulk composition can be used to assess the extent of metals released from chromium-based alloy particles. These findings emphasize that information on physical-chemical properties and surface characteristics of particles is essential for an in-depth understanding of metal release processes and for further use and interpretation of bioaccessibility data to assess hazard and reduce any risks induced by human exposure to metal particles. / QC 20100803
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Incorporación de aceites poliinsaturados, alfatocoferol y minerales en pienso: Efectos sobre la composición y oxidación lipídica de plasma, hígado y carne de conejoTres Oliver, Alba 11 May 2009 (has links)
En la presente Tesis Doctoral se estudió el efecto de la incorporación de aceites poliinsaturados, α-tocoferol y minerales en piensos sobre la composición en ácidos grasos, el contenido en α-tocoferol, la oxidación (índice del ATB) y la susceptibilidad a la oxidación (método inducido del naranja de xylenol) de plasma, hígado y carne de conejo. También se estudiarion los efectos de la cocción y la conservación a refrigeración de la carne cocida sobre estos parámetros. En un primer estudio se ensayaron diferentes dosis y tipos (girasol y linaza) de grasas en pienso, y la suplementación de la dieta con AT (100 mg/kg). Dosis y tipo de aceite, así como la suplementación con AT modificaron la composición en AG de plasma, hígado y carne, tanto por incorporación de AG de la dieta, como por modificación de la biosíntesis de ciertos AG. También alteraron la oxidación (índice del ATB) y la susceptibilidad a la oxidación (índice del naranja de xilenol o FOX) de plasma, hígado y carne de conejo. Cocción y refrigeración produjeron incrementos en la oxidación de la carne, que fueron menores tras suplementar las dietas con AT, siendo esto menos efectivo cuando los piensos contenían un 3% de linaza. El contenido en α-tocoferol del plasma fue indictivo del contenido en α-tocoferol de hígado y carne, y de su estado oxidativo. La cocción y la refrigeración de la carne cocida implicaron una pérdida de α-tocoferol y un incremento en la oxidación de la carne. La evaluación de la susceptibilidad a la oxidación mediante el método inducido del naranja de xilenol fue un buen predictor de la oxidación alcanzada tras la cocción. Entre los tratamientos estudiados, el que ofreció una composición en AG nutricionalmente más favorable y una mejor estabilidad oxidativa fue el que contenía 1,5% de linaza y 100 mg/kg de AT. En el segundo estudio se ensayaron diferentes niveles de oxidación en el aceite añadido a los piensos (sin oxidar, alto contenido en compuestos de oxidación primaria, y alto contenido en compuestos de oxidación secundaria), y la suplementación con AT y con Zn. La incorporación de aceites oxidados a los piensos no modificó de forma sustancial la composición en AG de plasma, hígado y carne de conejo, ni su oxidación. Sin embargo, cuando el aceite presentaba un alto contenido en compuestos de oxidación primaria, se redujo el contenido en αT en ellos, y aumentó la oxidabilidad en carne de conejo. Ésta fue reducida por la suplementación con AT, pero de forma menos efectiva cuando el aceite del pienso presentaba un alto contenido en compuestos de oxidación primaria. El contenido en Zn, Fe o Se en la carne no se modificó por los factores estudiados, pero la suplementación con Zn redujo en contenido en Cu en la carne, aunque esto no afectó a su oxidación. Tal como sucedió en el primer estudio, la cocción y la refrigeración aumentaron la oxidación en la carne, pero los valores de ATB alcanzados fueron menores que en el primer estudio. La evaluación de la susceptibilidad a la oxidación en carne cruda mediante el método inducido del naranja de xilenol fue indicativa de la oxidación alcanzada en la carne tras la cocción. / The effects of the addition of different doses and sources (sunflower and linseed oil) of polyunsaturated oils to rabbit feeds, as well as the dietary supplementation with α-tocopheryl acetate (TA) on the fatty acid composition, the α-tocopherol content, the oxidation (TBA value) and the susceptibility to oxidation (FOX value) of rabbit plasma, liver and meat were assessed. The fatty acid composition of rabbit plasma, liver and meat was modified by the dose and source of oil added to feeds, and the dietary supplementation with TA, both by direct incorporation of fatty acids from diets and by the modification of some biosynthetic pathways. Also, liver and meat oxidation and susceptibility to oxidation were altered. Cooking and refrigeration of cooked meat decreased its α-tocoferol content and increased its TBA value. This increase was lower in meats from TA supplemented diets. From the studied diets, the 1.5% linseed oil (plus 1.5% animal fat) and 100 mg/kg of TA was the diet that produced meat with a more nutritionally favorable fatty acid composition and a better oxidative stability. In a second study, the effects of the addition of oils with a different oxidation level (not oxidized, high content of primary oxidation compounds or high content of secondary oxidation compounds) to rabbit feeds on the fatty acid composition, α-tocopherol content, oxidation (TBA value) and susceptibility to oxidation (FOX value) were assessed. Also, the effects of the dietary supplementation with TA and zinc were assessed. The incorporation of oxidized oils to feeds did not substantially alter the fatty acid composition of rabbit plasma, liver and meat, but when oil presented a high content of primary oxidation compounds it led to a reduced α-tocopherol content in rabbit plasma, liver and meat, as well as to an increase in meat susceptibility to oxidation. This was reduced by the dietary supplementation with TA, but it was less effective than when the oil added to feeds was not oxidized or contained a high content of secondary oxidation compounds.
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Nouveaux outils en sciences de l'environnement: géochimie isotopique du Cu-Zn et spéciation des éléments en trace métalliques par titrage acidimétrique :développement et applications aux phases particulaires de l'estuaire de l'Escaut, aux émissions atmosphériques et aux sols contaminés d'Angleur/PrayonPetit, Jérôme 13 November 2009 (has links)
Les potentiels de nouveaux moyens d’investigation en sciences de l’environnement, tel que la géochimie des isotopes stables du Cu et du Zn et l’étude de la spéciation des éléments en trace métalliques (ETM) par titrage acidimétrique sont évalués dans le cadre de trois cas d’études, faisant intervenir des matériaux de matrices et de concentrations en ETM variables. Afin de mettre en évidence de très subtiles variations des compositions isotopiques du Cu et du Zn dans les matériaux particulaires variablement pollués, une attention particulière à été voué à la mise au point des méthodes de séparation chimique et d’analyse par MC-ICP-MS. La méthodologie analytique a été développée afin d’exploiter tout les avantages techniques offerts par le spectromètre de masse à l’ULB. Différents modes d’introduction (plasma humide vs plasma sec (Aridus/DSN), d’acquisition des mesures (mode statique ou dynamique) de correction du biais de masse (dopage au Cu, au Zn et au Ga; correction SSBM, SSBC et EEN)ont été évaluées, pour leurs effets sur la précision et la reproductibilité des mesures. D’autres travaux ont permis de quantifier les effets des interférences spectrales et non spectrales par les éléments de la matrice (Ti, Cr, Co,Fe, Ba, Si, Na, Mg et Ca)et par le rapport dopant/analyte en vue de comprendre les sources d’inexactitudes des mesures isotopiques et d’y remédier. Les données isotopiques acquises sur des minerais, sur des (plaques de) dépôts atmosphériques (usine Pb-Zn Metaleurop de Noyelles-Godault), sur des sédiments et des matières en suspension (estuaire de l’Escaut et mer du Nord), révèlent des variations significatives des compositions isotopiques du cuivre et du zinc. Dans l’estuaire de l’Escaut, les variations temporelles (carotte non perturbée, enregistrant la sédimentation sur 30 ans) et spatiales (matières en suspension échantillonnées sur 100 km, selon le profil de salinité) sont caractérisées par des signatures isotopiques en Zn anticorrélées à celle du Cu. Les données peuvent permettre de distinguer le fond géochimique naturel (le « réservoir naturel »), les pollutions diffuses (le « réservoir anthropique commun »- intégrant de multiples sources de contamination en provenance du bassin versant) et certaines pollutions ponctuelles associées à la métallurgie du Zn. Alors que les procédés utilisés en métallurgie sont eux,capable de produire des signatures isotopiques très fractionnées en Zn, ni la diagenèse précoce dans les sédiments, ni les gradients physicochimiques développés lors du mélange des eaux continentales et marines ne sont capables d’affecter significativement la signature isotopique du Cu et du Zn en phase particulaire. Dans de tels milieux, les signatures isotopiques en Cu et Zn (ainsi que celles en Pb) semblent n’être contrôlées que par le mélange conservatif entre le « réservoir naturel » et le « réservoir anthropique commun ». Les données en elles-mêmes constituent la seule base de données isotopiques en Cu, Zn, Pb dans des matériaux particulaires anthropisés estuariens et marins jamais produite à ce jour. Elles permettent de prédire que la signature isotopique en Cu du « réservoir naturel » devrait être légèrement plus enrichie en isotopes lourds que celle du réservoir « anthropique commun » (par analogie au Zn).<p>Si la géochimie isotopique du Cu et du Zn a le potentiel de distinguer différentes sources de pollution, l’évaluation des risques liés à ces pollutions doit tenir compte des formes chimiques des ETM, typiquement mises en évidences par les méthodes d’extraction sélectives (séquentielles, dont le protocole BCR). La méthode alternative proposée pour l’étude de la spéciation, plus versatile (capable de mettre en évidence des phases non prédéfinies et applicable à une variété de matrices plus large) est capable de surmonter plusieurs limitations (dont les problèmes de sélectivité liées au mauvais contrôle de l’acidité du milieu réactionnel) caractéristiques des méthodes traditionnelles. Appliquée à des sédiments marins/estuariens et des sols, la méthode de titrage acidimétrique s’est révélée capable de quantifier les proportions relatives des phases acido-solubles (principal problème des méthodes d’extraction sélectives), ce qui permet d’établir univoquement la spéciation des éléments qui leurs sont associés, d’évaluer la réactivité des ETM vis-à-vis du pH, mais aussi d’évaluer la sélectivité des protocoles d’extraction séquentielle « BCR » et « Tessier ». La méthode de titrage acidimétrique apporte également des informations importantes sur la géochimie des éléments majeurs dans l’estuaire de l’Escaut et met en évidence les particularités minéralogiques des sols pollués en comparaison aux sédiments.<p>Les études de cas démontrent que ces nouvelles techniques ont des applications dans le domaine de la géochimie de l’environnement, mais peuvent également être vouées, sur le moyen/long terme à une utilisation sortant du cadre des sciences exactes. En effet, l’identification/discrimination des sources de pollutions et l’évaluation des risques de remobilisation des polluants métalliques font partie des nombreuses questions posées par la société aux scientifiques de l’environnement. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Le comportement d'hystérésis des solides et sa description par un schéma à mémoire discrète : le cas des aciers inoxydablesHan, Sihui 25 January 1985 (has links) (PDF)
Étude du comportement d'un acier inoxydable 316L et d'un Inconel 718 dans le cadre d'un schéma thermomécanique à mémoire discrète constitué d'une équation multivoque, d'un critère d'inversion et d'un algorithme. Analyse détaillée des propriétés du comportement d'hystérésis pure. Etude des modules tangents aux courbes de charge. Mise en évidence de la restauration des propriétés du matériau après inversion et de la non-existence d'une discontinuité elastique-plastique dans le diagramme contrainte-déformation. Description de l'écrouissage en déformation à partir d'une analyse de la microstructure
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Unapređenje kvaliteta alata za livenje pod pritiskom primenom tehnologija inženjerstva površina / Application of surface engineering technologies for improvement of diecasting tools qualityTerek Pal 21 September 2016 (has links)
<p>Proučavane su koroziona postojanost i tendencija lepljenja različitih<br />materijala u kontaktu sa tečnom Al–Si–Cu legurom. Ispitivanjem su<br />obuhvaćeni čelik za rad na toplo, plazma nitrirani čelik i dupleks<br />slojevi sa CrN, TiAlN, TiAlSiN i CrAlN prevlakama, različitog nivoa<br />površinske hrapavosti. Za ispitivanja pomenutih fenomena<br />primenjena je metoda izvlačenja, koja je unapređena kako bi se povećale<br />njena tačnost i verodostojnost simulacije procesa livenja. Korozioni<br />efekti su pojačani tako što su uzorci osim kratkog kontakta sa odlivkom<br />zadržavani i u dužim periodima u kontaktu sa tečnom legurom (5 i 20<br />min). Uprkos opštim stavovima, za ispitivane materijale je<br />ustanovljeno da su sile izvlačenja uzoraka iz Al–Si–Cu odlivaka<br />nezavisne od njihovog hemijskog sastava. Uticaj hrapavosti je izražen<br />kod uzoraka sa prevlakama kod kojih pri smanjenju hrapavosti dolazi do<br />povećanja sile izvlačenja. Sve ispitane prevlake su sklone mehaničkom<br />lepljenju Al–Si–Cu legure za svoje površine, ali sa aspekta korozije u<br />tečnom metalu značajno prevazilaze performanse čelika i plazma<br />nitriranog sloja. Duži kontakt livene legure sa površinama prevlaka<br />uzrokovao je niže vrednosti sila izvlačenja, što je posledica<br />oksidacije površina prevlaka. Ustanovljeno je da su ispitivane<br />prevlake inertne ka tečnoj leguri aluminijuma. Međutim, dolazi do<br />oksidacije i korozije materijala podloge kroz greške rasta koje su<br />prisutne u prevlakama. Stečena znanja o identifikovanim<br />mehanizmima habanja i propadanja zaštitnih slojeva prevlaka<br />poslužiće daljem razvoju dupleks slojeva namenjenih za zaštitu alata<br />za livenje pod pritiskom.</p> / <p>Corrosion resistance and soldering tendency of different materials in molten<br />Al–Si–Cu alloy were studied. Hot-working tool steel, plasma nitrided steel and<br />duplex layers with CrN, TiAlN, TiAlSiN and CrAlN top coatings, which were<br />produced to various degree of surface roughness, were covered by the study.<br />An ejection test was employed for investigation of the concerned phenomena.<br />The ejection test was improved in order to increase its accuracy and the<br />reliability of process simulation. Samples were examined in both short and<br />extended periods of contact (5 and 20 min) with liquid casting. Casting<br />solidification was extended in order to intensify the corrosion effects. Contrary<br />to common findings, it was found that the ejection force of the investigated<br />materials does not depend on their chemical composition. For the coated<br />samples, a pronounced dependence of the ejection force on the surface<br />roughness was found. The ejection force increases with decrease in surface<br />roughness. All investigated coatings are prone to mechanical soldering by Al–<br />Si–Cu alloy. Still, their corrosion resistance substantially exceeds the corrosion<br />resistance of steel and plasma nitrided layer. Longer exposure of coated<br />samples to cast alloy induced lower ejection forces, which is a consequence<br />of coatings oxidation. It was found that the investigated coatings are inert to<br />liquid aluminium. However, the underlying material undergoes oxidation and<br />corrosion through coating growth defects. The findings concerning the wear<br />mechanisms of protective layers support further development of duplex layers<br />intended for die casting tools protection.</p>
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Electron Transfer and Other Reactions Using Atomic Metal AnionsButson, Jeffery M. 04 February 2014 (has links)
The atomic metal anions Rb-, Cs-, Cu-, Ag- and Fe- have been generated in the gas phase and reacted with various neutral reactants in a triple quadrupole mass spectrometer. The metal anions were formed via electrospray ionization of the metal-oxalate solutions and form in gas phase between the capillary and the first quadrupole. Neutral gas phase reactants investigated include NO, NO2, SO2, C6F5OH, C6F5NH2, C6F6, E-octafluoro-butene and 1,2,3/1,2,4/1,3,5 trifluoro-benzene. When possible, CBS-4M methods were used to suggest the lowest energy products based on relative energy. Observed reactions of atomic metal anions with the aforementioned neutral species include electron transfer and dissociative electron transfer to the neutral gas phase reactants. In addition, hydrogen abstraction and fluorine abstraction forming a neutral metal hydride or fluoride as well as the formation of multiply substituted metal-oxide/fluoride anions was also observed. Metal-complex anions observed from the gas phase reactions include CuF-,CuF2-,CuO-,CuO2-, FeO-, FeO2-, FeO3-, FeF-, FeF2-, FeF3-, CsF- and CsF2-.
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Electron Transfer and Other Reactions Using Atomic Metal AnionsButson, Jeffery M. January 2014 (has links)
The atomic metal anions Rb-, Cs-, Cu-, Ag- and Fe- have been generated in the gas phase and reacted with various neutral reactants in a triple quadrupole mass spectrometer. The metal anions were formed via electrospray ionization of the metal-oxalate solutions and form in gas phase between the capillary and the first quadrupole. Neutral gas phase reactants investigated include NO, NO2, SO2, C6F5OH, C6F5NH2, C6F6, E-octafluoro-butene and 1,2,3/1,2,4/1,3,5 trifluoro-benzene. When possible, CBS-4M methods were used to suggest the lowest energy products based on relative energy. Observed reactions of atomic metal anions with the aforementioned neutral species include electron transfer and dissociative electron transfer to the neutral gas phase reactants. In addition, hydrogen abstraction and fluorine abstraction forming a neutral metal hydride or fluoride as well as the formation of multiply substituted metal-oxide/fluoride anions was also observed. Metal-complex anions observed from the gas phase reactions include CuF-,CuF2-,CuO-,CuO2-, FeO-, FeO2-, FeO3-, FeF-, FeF2-, FeF3-, CsF- and CsF2-.
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