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Neue bistabile Nanostrukturen für Hightech-Bauelemente

EU-finanzierten Wissenschaftlern ist die erfolgreiche Synthese von Koordinationsnetzwerken im Nanobereich mit physikalischen Eigenschaften gelungen, die zwischen zwei stabilen Zuständen wechseln können. Die Projektresultate sind äußerst vielversprechend für die Entwicklung innovativer technischer Bauelemente wie Speicher, Schalter und Sensoren, bei denen Bistabilität ausgenutzt wird.
Neue bistabile Nanostrukturen für Hightech-Bauelemente
Die Miniaturisierung von Koordinationsnetzen im Nanobereich ist eine einzigartige Gelegenheit, um eine neue Klasse hochfunktioneller Materialien zu entwickeln, bei denen die Eigenschaften von Koordinationsverbindungen und Nanomaterialien in Kombination verhanden sind, um das Beste aus beiden Welten herauszuholen.

Im Rahmen des BINOS-Projekts (Bistable nano-objects on surfaces) konzentrierten sich die Wissenschaftler auf das Synthetisieren von Nanosystemen aus bistabilen molekularen Systemen, die auf Nanoschichten oder Nanopartikeln immobilisiert sind, und die Untersuchung der physikalischen Eigenschaften derartiger Nanoobjekte.

Das Team züchtete mit Erfolg ein Kupfer und Molybdän enthaltenes Koordinationsnetz auf verschiedenen Substraten, wobei man sich auf die Erhaltung der magnetischen Eigenschaften bei Partikelgrößen von weniger als 10 nm konzentrierte.

Ein wichtiger Untersuchungsbereich war das Übertragen von Spin-Crossover-Nanopartikeln auf ein Papiersubstrat. Eine bemerkenswerte Charakteristik der Spin-Crossover-Materialien besteht darin, dass Veränderungen im Spinzustand des Koordinationskomplexes aufgrund äußerer Reize reversibel sind. Ein weiterer Grund ist, dass die Bistabilität bis in den Nanobereich beibehalten werden kann. Materialien dieser Art sind attraktive Kandidaten für die Einbindung in eine Vielzahl von Mikro- und Nanotechnologien.

Die Forscher traten den Beweis an, dass elastische Eigenschaften in Abhängigkeit von der Partikelgröße ungewöhnliche Spinübergänge bewirken können. Zudem untersuchten sie gründlich die mechanischen Eigenschaften von Spin-Crossover-Nanopartikeln, da deren Bewegung in mechanischen Aktorbauelementen ausgenutzt werden kann.

Weitere Untersuchungsbereiche waren die elektrischen Eigenschaften von Spinübergangsobjekten auf der Mesoskala und der lichtinduzierte Ladungstransport in Spin-Crossover-Mikrostäben.

Vom Einsatz der bistabilen Spin-Crossover-Materialien können in hohem Maße die Bereiche Computerdatenspeicherung, Schalter, optische Anzeigen und Aktortechnologie profitieren. Sämtliche Projektresultate wurden auf sieben Konferenzen vorgestellt.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Life Sciences

Schlüsselwörter

nanoskalig, im Nanomaßstab, bistabil, Koordinationsnetzwerke, BINOS, Spin-Crossover, Spinübergang
Datensatznummer: 183022 / Zuletzt geändert am: 2016-07-18
Bereich: Industrielle Technologien
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