Magnetische Zustände von Dimetallofullerenen mit hoher TB, untersucht auf molekularer Skala

• Antragsteller: Professor Dr. Mikhail Fonin; Dr. Alexey A. Popov
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 568738812

Die Erforschung und Steuerung der Spinkonfiguration in individuellen Einzelmolekülmagneten (SMMs) repräsentiert eine der ultimativen Ziele der Nanowissenschaften und deren Anwendung. Von molekularen Spintronik-Bauelementen wird nicht nur erwartet, dass sie radikal neue Eigenschaften aufweisen, sondern auch besondere Vorteile bieten, d. h. ultimative Skalierbarkeit und chemische Abstimmbarkeit sowie kostengünstige Herstellung durch Selbstorganisation. Die Klasse der endohedralen Metallofulleren-SMMs auf Lanthanoidbasis ist von besonderem Interesse, aufgrund deren gemessenen, außergewöhnlich hohen Blockingtemperaturen (bis zu 30 K) in Kombination mit ihrer herausragenden chemischen Robustheit. Im Rahmen dieses Projekts implementieren wir eine einzigartige Kombination chemischer Synthesemethoden und Untersuchungs-Techniken mit dem Ziel, ein detailliertes Verständnis der elektronischen Zustände und Spineigenschaften von wohldefinierten adsorbierten Lanthanoid-Dimetallofullerenen auf funktionellen Substraten zu erlangen, sowie ihre elektronischen Eigenschaften abzustimmen um ihr magnetisches Verhalten kontrollierbar zu verändern. Insbesondere werden wir uns mit der chemischen Synthese von di-EMFs mit verschiedenen Metallen und exohedralen Gruppen sowie deren elektrosprayunterstützter Oberflächenabscheidung und lokalen elektronischen Eigenschaften befassen. Darüber hinaus werden wir die magnetischen Eigenschaften von Volumenproben mit SQUID-Magnetometrie untersuchen. Im weiteren Verlauf des Projektes werden wir die Spinzustände einzelner Komplexe adressieren und ihre magnetischen Eigenschaften durch Niedrigtemperatur-STM-Messungen manipulieren. Unsere Arbeit wird einen Weg aufzeigen, den Spinzustand der 4f-basierten SMMs zu untersuchen und kontrollierbar zu manipulieren, um molekülbasierte Spintronikeinheiten zu realisieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen