Kupplung von Spincrossover-Komplexen auf Oberflächen - Rastertunnelmikroskopische Untersuchungen

• Antragsteller: Professor Dr. Richard Berndt; Professor Dr. Felix Tuczek
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen ; Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 560789750

Neue vakuumverdampfbare Fe(II)-Spin-Crossover-Komplexe, die von linearen Tridentat-Liganden mit Halogensubstituenten koordiniert sind, werden für die Ullmann-Kopplung auf Oberflächen entwickelt. Analoge Komplexe, die Hexadentatliganden mit Halogensubstituenten enthalten, werden ebenfalls synthetisiert. Die Stabilität der letztgenannten Systeme wird im Vergleich zu ihren Analoga mit Bis(tridentat)-Liganden dadurch erhöht, dass die beiden Tridentat-Untereinheiten mit einem Propylen- oder Biphenyl-Spacer verbunden werden. Schließlich werden ähnliche Systeme mit Ethinylsubstituenten anstelle von Halogensubstituenten für eine Glaser-Kopplung auf Oberflächen hergestellt. Alle diese Systeme werden verwendet, um Anordnungen von spin-schaltbaren Fe(II)-Zentren auf Oberflächen (Edelmetalle, Blei) zu erzeugen. Die Komplexe werden zunächst durch Vakuumverdampfung auf diesen Oberflächen abgeschieden und dann durch Ullmann- oder Glaser-Reaktion miteinander gekoppelt. Einblicke in die Spin-Zustände der einzelnen Moleküle (vor der Kopplung) und der einzelnen Spin-Zentren innerhalb der durch Oberflächenkopplung gebildeten Muster erhalten wir durch Rastertunnelmikroskopie und Spektroskopien, die direct spinempfindlich sind. Dazu gehören die Spektroskopie von Spin-Anregungen und Yu-Shiba-Rusinov-Resonanzen. Das Spinschalten wird durch den Elektronenstrom und durch die Kontrolle der molekularen Umgebung induziert. In diesem Zusammenhang wird untersucht, inwieweit das Schalten eines bestimmten Moleküls in einem Array durch Manipulation benachbarter Moleküle „aus der Ferne“ erreicht werden kann. Die Arbeiten werden sich mit einigen der Kernthemen von SPP2491 befassen, z. B. elektroneninduziertem Schalten, Wechselwirkungen mit benachbarten Schaltern in einer konfigurierbaren Matrix oder auf Oberflächen sowie dem Verständnis von Schaltmechanismen auf der Ebene einzelner Moleküle.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2491: Interaktives Schalten von Spinzuständen
• Mitverantwortlich: Dr. Alexander Weismann