Einzelmolekülmagnetismus mit Methoden der Quantenchemie: Fe-Ionen in Li3N-Gittern und Verbindungen mit von Fullerenen eingeschlossene 4f-Elektronen

• Antragsteller: Dr. Liviu Hozoi
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation ; Theoretische Chemie: Moleküle, Materialien, Oberflächen ; Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 353471114

Magnetische Systeme aus Einzelmolekülen könnten den Weg zu Datenspeichern mit weitaus höheren Datendichten ebnen und stellen heutzutage ein sehr aktives Forschungsgebiet dar. Mit diesem Projekt möchten wir verschiedenen, wichtigen Aspekten auf den Grund gehen, welche sich mit der komplizierten elektronischen Struktur von eisenbasierten Systemen mit herausragendem Verhalten als Einzelmolekülmagneten und mit Einzelmolekülmagneten basierend auf von Kohlenstoff eingeschlossenen 4f-Elektronen befassen. Für Ersteres werden wir die Eisenvalenzschalenkonfiguration etablieren und alle relevanten Details der relativistischen Multipletstruktur bestimmen. Relevant in diesem Zusammenhang ist, dass die Situation für nahe verwandte, cobaltbasierte Materialien in der gleichen Umgebung noch kontrovers diskutiert wird, wobei zur Zeit sowohl einfach als auch zweifach positiv ionisierte Zustände für die Übergangsmetalle vorgeschlagen werden. Für Letzteres zielen wir darauf ab ein klares Bild des generellen Trends entlang der verschiedenen Typen von möglichen atomaren Konfigurationen zu liefern. Dabei werden sowohl Einzelgitterplatzanisotropien als auch Austausch zwischen den Gitterplätzen berücksichtigt. Dies wird experimentellen Gruppen, die an der Synthese solcher Verbindungen arbeiten, einen allgemeinen Leitfaden zur Verfügung stellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich, USA
• Kooperationspartner: Michael Baker, Ph.D.; Dr. Alexander Mitrushchenkov, Ph.D.