Elektrische Leitfähigkeit und Magnetismus von Ladungstransfergrenzflächen an organischen Einkristallen

• Antragstellerin: Dr. Yulia Krupskaya, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 326645892

Direkter Kontakt von zwei ursprünglich isolierenden organischen Einkristallen kann signifikante Grenzflächenleitfähigkeit hervorrufen und in manchen Fällen sogar zu metallischem Verhalten führen. Es ist bekannt, dass diese erweiterte Leitfähigkeit von einer Ladung herbeigeführt wird, die von einem Material ins andere übertragen wird. Dennoch bleibt eine wichtige wissenschaftliche Frage offen: Welches sind die exakten physikalischen Mechanismen, die für den Ladungstransfer und die Grenzflächenleitfähigkeit in organischen Materialien verantwortlich sind? Basierend auf dieser Frage legen wir das erste wissenschaftliche Ziel fest als Untersuchungen zu Ladungstransfer und Leitfähigkeit in organischen Einkristallgrenzflächen zum Verständnis der physikalischen Vorgänge. Auf der anderen Seite haben unsere letzten Forschungen ergeben, dass der Ladungstransfer, der für die erweiterte elektrische Leitfähigkeit von F16CoPc/Rubren-Grenzflächen verantwortlich ist, Co Zentren von F16CoPc Molekülen einbezieht, was zu einer Veränderung im Co-Spin führt. Solch eine Mitwirkung von Metallionen im Ladungstransfer eröffnet die Möglichkeit, Magnetismus und Ladungstransport gleichzeitig zu kontrollieren. Motiviert durch dieses Ergebnis setzen wir das zweite wissenschaftliche Ziel dieses Projekts fest als Untersuchung von organischen Ladungstransfergrenzflächen, die magnetische metallorganische Moleküle enthalten, zum Verständnis der physikalischen Vorgänge an den Grenzflächen und um eine Verbindung zwischen Ladungstransport und Magnetismus zu untersuchen. Um diese Ziele zu erreichen planen wir, hochqualitative organische Einkristalle zu züchten, organische Einkristallgrenzflächen sowie Grenzflächen mit magnetischen metallorganischen Molekülen zu generieren, um ihre Ladungstransport- und magnetischen Eigenschaften zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Bernd Büchner; Professor Dr. Karl Leo