Fünf neue nanomagnetische Verbindungen
Zahlreiche moderne Geräte und Instrumente – von Unterhaltungselektronik über Biomedizin bis hin zur Industrie – sind für ein reibungsloses Funktionieren auf magnetische Materialien angewiesen. Die neuen molekularen Nanomagneten könnten in Bereichen wie Datenspeicher, Quantencomputer, molekulare Spintronik oder der Biomedizin angewendet werden. Sie weisen eine langsame Relaxation der Magnetisierung auf, was Energiebarrieren für die Umkehr der Magnetisierung widerspiegelt. Eine stabile Magnetisierung bei Raumtemperatur ist wichtig für die Datenspeicherung und –verarbeitung. EU-finanzierte Wissenschaftler versuchen nun im Rahmen des mit EU-Mitteln geförderten Projekts "Molecular nanomagnets based on rhenium(IV) and manganese(III)" (MONARHEMAN) solche molekularen Nanomagneten mit besonders guten Energiebarriere-Eigenschaften zu erzeugen. Bislang wurde noch nie eine Verbindung aus den beiden Ionen Rhenium(IV) und Mangan(III) hergestellt. Im Rahmen des Projekts MONARHEMAN wurden fünf Mitglieder einer neuen Verbindungsfamilie mit diesen Metallionen hergestellt und charakterisiert. Durch das Hinzufügen von Rhenium(IV) als Rheniumchloridkomplex zu kationischen Mangankomplexen konnten zwei Verbindungen mit einer um fast ein Drittel erhöhten Energiebarriere erzeugt werden. Eine dieser fünf Verbindungen ist das erste jemals erzeugte Salz, in dem sowohl Kation als auch Anion Nanomagnete sind. Drei der Verbindungen sind die ersten aus diesen Ionen bestehenden Komplexe, die das Verhalten molekularer Nanomagnete aufweisen. All diese Verbindungen konnten trotz der signifikanten technischen Schwierigkeiten, die mit dem Projekt verbunden waren, erzeugt werden. Das Rhenium(IV)-Ion stellte sich bei Anwesenheit von Sauerstoff (-O2)-haltigen Gruppen als instabil heraus. Die Wissenschaftler konnten nun erstmals solche Systeme aus Rhenium(IV)-haltigen Verbindungen mit bestimmten -O2-Gruppen herstellen. Durch die Forscher konnten fünf wichtige, neue Modellsysteme geschaffen werden, welche Entdeckungen im Zusammenhang mit molekularen Nanomagneten weiter vorantreiben werden. So konnte das Projekt MONARHEMAN einen bedeutenden Beitrag zum aufstrebenden Bereich der nanomagnetischen Phänomene leisten – ein Bereich, der mit Sicherheit zu aufregenden neuen Geräten und Systemen führen wird.
