Acknowledgments
We would like to acknowledge Dr David Mills and Dr Nicholas Chilton for helpful discussions. We would also like to thank Profs. Richard Winpenny, Eric McInnes, David Collison and Stephen Liddle for their input in much of the work discussed herein, and for helping build the collaborative and supportive research environment in f-element chemistry and magnetism at The University of Manchester.
References
  1. D. Gatteschi, R. Sessoli, J. Villain, in Molecular Nanomagnets(Eds: H. G., Craighead, P. Jena, C. Marcus, A. H. MacDonald, S. Mukamel, M. A. Reed, J. C. Spence), Oxford University Press, Oxford, UK 2006 , vol. 5.
  2. W. Wernsdorfer, M. Ruben, Adv. Mater. 201931, 1806687.
  3. J. Ferrando-Soria, J. Vallejo, M. Castellano, J. Martínez-Lillo, E. Pardo, J. Cano, I. Castro, F. Lloret, R. Ruiz-García, M. Julve, Coord. Chem. Rev. 2017, 339, 17-103.
  4. a) R. Sessoli, D. Gatteschi, A. Caneschi, M. A. Novak, Nature 1993, 365, 141-143; b) A. Caneschi, D. Gatteschi, R. Sessoli, J. Am. Chem. Soc. 1991, 113  5873-5874
  5. a) T. Lis, Acta Cryst. 1980, B36, 2042-2046. ; b) P. D. W. Boyd, Q. Li, J. B. Vincent, K. Foltin, H.-R. Chang, W. E.; Streib, J. C. Huffman, G. Christou, D. N. Hendrickson, J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 8537-8539.
  6. a) R. Sessoli, H. L. Tsai, A. R. Schake, S. Wang, J. B. Vincent, K. Folting, D. Gatteschi, G. Christou, D. N. Hendrickson, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1804-1816; b) M. Soler, W. Wernsdorfer, K. A. Abboud, J. C. Huffman, E. R. Davidson, D. N. Hendrickson, G. Christou, J. Am. Chem. Soc. 2003125, 3576-3588; c) C. J. Milios, A. Vinslava, W. Wernsdorfer, S. Moggach, S. Parsons, S. P. Perlepes, G. Christou, E. K. Brechin, J. Am. Chem. Soc. 2007129, 2754-2755; d) X.-N. Yao, J.-Z Du, Y.-Q. Zhang, X.-B. Leng, M.-W.Yang, S. D. Jiang, Z.-X. Wang, Z.-W. Ouyang, L. Deng, B.-W. Wang, S. Gao, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 373-380; e) K. Chakarawet, P. Bunting, J. R. Long, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 2058-2061.
  7. F. Neese, D. Pantazis, Faraday Discuss. 2011148, 229-238.
  8. J. M. Zadrozny, D. J. Xiao, M. Atanasov, G. J. Long, F. Grandjean, F. Neese, J. R. Long, Nature Chem. 2013, 5, 577-581.
  9. N. Ishikawa, M. Sugita, T. Ishikawa, S.-y Koshihara, Y. Kaizu, Y., J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8694-8695.
  10. D. N. Woodruff, R. E. P. Winpenny, R. A. Layfield, Chem. Rev. 2013, 113, 5110-5148.
  11. J. D. Rinehart, J. R. Long, Chem. Sci. 2011, 2, 2078-2085.
  12. J. Z. Sievers, Physik B - Condensed Matter 1982,45 , 289-296.
  13. a) M. Gregson, N. F. Chilton, A.-M. Ariciu, F. Tuna, I. F. Crowe, W. Lewis, A. J. Blake, D. Collison, D.; E. J. L. McInnes, R. E. P. Winpenny, S. T. Liddle, Chem. Sci. 2016, 7, 155-165; b) Y.-S. Ding, N. F. Chilton, R. E. P. Winpenny, Y.-Z. Zheng, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 16071-16074; c) J. Liu, T.-C. Chen, J.-L. Liu, V. Vieru, L. Ungur, J.-H. Jia, L. F. Chibotaru, Y. Lan, W. Wensdorfer, S. Gao, X.-M. Chen, M-L. Tong, J. Am. Chem. Soc. , 2016, 138, 5441-5450.
  14. a) C. A. P. Goodwin, F. Ortu, D. Reta, N. F. Chilton, D. P. Mills, Nature 2017, 548, 439-442; b) K. R. McClain, C. A. Gould, K. Chakarawet, S. J. Teat, T. J. Groshens, J. R. Long, B. G. Harvey, Chem. Sci. 2018, 9, 8492-8503; c) F.-S. Guo, B. M. Day, Y.-C. Chen, M.-L. Tong, A. Mansikkamäki, R. A. Layfield, Science 2018, 362, 1400.
  15. R. J. Blagg, L. Ungur, F. Tuna, J. Speak, P. Comar, D. Collison, W. Wernsdorfer, E. J. L. McInnes, L. F. Chibotaru, R. E. P. Winpenny, Nature Chem. 2013, 5, 673-678.
  16. N. F. Chilton, D. Collison, E. J. L. McInnes, R. E. P. Winpenny, A. Soncini, Nature Commun. 2013, 4, 2551.
  17. N. F. Chilton, C. A. P. Goowdin, D. P. Mills, R. E. P. Winpenny, Chem. Commun. 2015, 51, 101-103.
  18. N. F. Chilton, Inorg. Chem. 2015, 54, 2097-2099.
  19. C. R. Ganivet, B. Ballesteros, G. de la Torre, J. M. Clemente-Juan, E. Coronado, T. Torres, Chem. Eur. J. 201319, 1457-1465.
  20. H. M. Nicholas, M. Vonci, C. A. P. Goodwin, S. W. Loo, S. R. Murphy, D. Cassim, R. E. P. Winpenny, E. J. L. McInnes, N. F. Chilton, D. P. Mills, Chem. Sci. 2019, 10, 10493-10502.
  21. C. A. P. Goodwin, D. Reta, F. Ortu, N. F. Chilton, D. P. Mills, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 18714-18724.
  22. F. Jaroschik, F. Nief, X.-F. Le Goff, L. Ricard, Organometallics 200726, 1123-1125.
  23. a) Y.-S. Meng, Y.-Q. Zhang, Z.-M. Wang, B.-W. Wang, S. Gao, Chem. Eur. J. 201622, 12724-12731; b) T. Pugh, N. F. Chilton, R. A. Layfield, Angew. Chem. Int. Ed. 201655, 11082-11085.
  24. J. D. Rinehart, M. Fang, W. J. Evans, J. R. Long, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14236-14239.
  25. D. Reta, N. F. Chilton, Phys. Chem. Chem. Phys. 201921, 23567-23575.
  26. a) J. H. Van Vleck, Phys. Rev. 1940, 57, 426-447; b) R. Orbach, Proc. R. Soc. Lond. A 1961264, 458-484.
  27. A. Abragam, B. Bleaney, in Electron Paramagnetic Resonance of Transition Ions , Clarendon Press, Oxford 1970 .
  28. M. Atanasov, D. Aravena, E. Suturina, B. Eckhard, D. Maganas, F. Neese, Coord. Chem. Rev. 2015, 289-290, 177-214.
  29. F. Ortu, D. Reta, Y.-S. Ding, C. A. P. Goodwin, M. P. Gregson, E. J. L. McInnes, R. E. P. Winpenny, Y. Z. Zheng, S. T. Liddle, D. P. Mills, N. F. Chilton, Dalton Trans. 2019, 48, 8541-8545.
  30. A. Lunghi, F. Totti, R. Sessoli, S. Sanvito, Nature Commun. 2017 , 8, 14620.
  31. L. Ungur, J. J. Le Roy, I. Korobkov, M. Murugesu, L. F. Chibotaru, Angew. Chem. Int. Ed. 2014 , 53, 4413-4417.
  32. S. Carretta, P. Santini, G. Amoretti, T. Guidi, J. R. D. Copley, T. Qiu, R. Caciuffo, G. Timco, R. E. P. Winpenny, Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 167401.
  33. L. Escalera-Moreno, J. J. Balvodí, A. Gaita-Ariño, E. Coronado, E.Chem. Sci. 2020, 11, 1593-1598.
  34. a) O. Cador, B. Le Guennic, L. Ouahab, F. Pointillart, Eur. J. Inorg. Chem. 2020, 148, 148-164; b) F. Pointillart, K. Bernot, S. Golhen, B. Le Guennic, T. Guizouarn, L. Ouahab, O. Cador, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 54, 1504-1507.
  35. Y.-S. Ding, K.-X.Yu, D. Reta, F. Ortu, R. E. P. Winpenny, Y.-Z. Zheng, N. F. Chilton, Nature Commun., 2018, 9, 3134.
  36. C. A. Gould, K. R. McClain, J. M. Yu, T. J. Groshens, F. Furche, B. G. Harvey, J. F. Long, J. Am. Chem. Soc. 2019141, 12967-12973.
  37. a) L. Escalera-Moreno, J. J. Baldoví, A. Gaita-Ariño, E. Coronado, Inorg. Chem. 2019, 58  11883-11892; b) M. J. Heras Ojea, L. C. H. Maddock, R. A. Layfield in Lanthanide Organometallics as Single-Molecule Magnets (Eds V. Chandrasekhar, F. Pointillart) Springer, New York, USA 2019, vol. 64.