SQUID-Magnetometer

• Subject Area: Molecular Chemistry
• Term: Funded in 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 200719263

• Final Report Year: 2015

Final Report Abstract

Im Rahmen des interdisziplinären universitären Forschungsschwerpunktes der Makromolekülund Kolloidforschung, zu dem der Sonderforschungsbereich SFB 840 (Von partikulären Nanosystemen zur Mesotechnologie) gehört, untersucht der AK Weber am Lehrstuhl AC II die magnetischen Eigenschaften molekülbasierter Systeme sowie den Einbau dieser Systeme in mesoskopische Funktionseinheiten. Ein Schwerpunkt ist das Design von Spin-Crossover (SCO)-Verbindungen, da diese schaltbaren molekularen Materialien mit Memory Effekt ein hohes wissenschaftliches und technologisches Potential aufgrund der möglichen Anwendungen als Display- und Speichereinheiten, als Sensoren oder als Kühlkettenkontrolleinheiten in der Lebensmittel- und Arzneimittellagerung haben. Magnetische Messungen mit einem SQUID- Magnetometer zur Charakterisierung der Verbindungen sind essentiell für alle Projekte des AK Weber. In den ersten drei Jahren seit der Inbetriebnahme des Gerätes wurden neben einer Vielzahl von neuen Spin-Crossover-Komplexen auch eine Reihe von nanostrukturierten Materialien und Kompositmaterialien untersucht. Zusätzlich wurden auch erste Versuche zur magnetischen Charakterisierung von Spin-Crossover-Komplexen in Lösung mittels eines SQUID- Magnetometers durchgeführt. Bei den nanostrukturierten- und/oder Kompositmaterialien handelt es sich um Spin-Crossover-Komplexe in einer Polymermatrix oder in den Hohlräumen von Zeolithen eingelagerte Komplexe. Bei diesen Systemen, genauso wie bei den Untersuchungen in Lösung, ist die Herausforderung, dass der Paramagnetismus des Systems sehr schwach ist und teilweise sogar von der diamagnetischen Matrix bzw. dem diamagnetischen Lösemittel kompensiert wird. Nur durch die hohe Empfindlichkeit eines SQUID-Magnetometers ist es möglich, nach einer Korrektur um den Diamagnetismus der Probe ein verlässliches Ergebnis zu bekommen. Zu den wichtigsten Ergebnissen der letzten drei Jahre, bei denen die hohe Empfindlichkeit des SQUID-Magnetometers einen entscheidenden Beitrag geleistet hat, gehören: Die Charakterisierung von Spin-Crossover-Mikrokristallen in einer Poly-4-vinylpyridin-Matrix; die Charakterisierung von Polymerbürsten mit Seltenerdmetallen; die Charakterisierung von amphiphilen Spin-Crossover Komplexen mit ausgedehntem Ligandensystem, als Feststoff und in Lösung.

Publications

• „A ladder type iron(II) coordination polymer with cooperative spin transition“ Chem. Commun., 2012, 48, 10222- 10224
  W. Bauer, S. Schlamp, B. Weber
  
• „Biphenyl bridged hexadentate N6-ligands - a rigid ligand backbone for Fe(II) spin crossover complexes“ Dalton Trans., 2013, 42, 8575-8584
  S. Heider, H. Petzold, G. Chastenet, S. Schlamp, T. Rüffer, B. Weber, J.-F. Létard
  
• „Rare-Earth Metal Cations Incorporated Silica Hybrid Nanoparticles Templated by Cylindrical Polymer Brushes“ Chem. Mater., 2013, 25, 4585-4594
  Z. Zheng, A. Daniel, W. Yu, B. Weber, J. Ling, A. H. E. Müller
  
• „Slow Self-Assembly Favors Hysteresis above Room Temperature for an Iron(II) 1D-Chain Spin-Crossover Complex“ Eur. J. Inorg. Chem., 2013, 975-983
  R. Nowak, W. Bauer, T. Ossiander, B. Weber
  
• „The Ligand-Based Quintuple Bond-Shortening Concept and Some of Its Limitations“ Chem. Eur. J., 2013, 19, 9825-9832
  A. Noor, T. Bauer, T. K. Todorova, B. Weber, L. Gagliardi, R. Kempe
  
• „Amphiphilic iron(II) complexes with short alkyl chains - crystal packing and spin transition properties“ New J. Chem., 2014, 38, 1965-1972
  S. Schlamp, K. Dankhoff, B. Weber
  
• „Large Thermal Hysteresis for Iron(II) Spin Crossover Complexes with N-(Pyrid-4-yl)isonicotinamide“ Inorg. Chem., 2014, 53, 11563- 11572
  C. Lochenie, W. Bauer, A. P. Railliet, S. Schlamp, Y. Garcia, B. Weber
  
• „Structural Complexity in Metal-Organic Frameworks: Simultaneous Modification of Open Metal Sites and Hierarchical Porosity by Systematic Doping with Defective Linkers“ J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 9627-9636
  Z. Fang, J. P. Dürholt, M. Kauer, W. Zhang, C. Lochenie, B. Jee, H. B. Albada, N. Metzler-Nolte, A. Pöppl, B. Weber, M. Muhler, Y. Wang, R. Schmid, R. A. Fischer
  
• „Synthesis of Microcrystals of the Fe(L)(bipy) Spin Crossover Coordination Polymer in a Poly-4-vinylpyridine Matrix“ Chem. Asian J., 2014, 9, 2232-2238
  C. Göbel, T. Palamarciuc, C. Lochenie, B. Weber
  
• „Sonogenerated metal-hydrogen sponges for reactive hard templating“ Chem. Commun., 2015
  K. Skorb, O. Baidukova, H. Möhwald, A. S. Mazheika, D. Sviridov, T. Palamarciuc, B. Weber, P. Cherepanov, D. Andreeva