Opis projektu
Nowe podejścia rewolucjonizują kontrolę magnetyczną w magnesach jednocząsteczkowych
Magnesy jednocząsteczkowe (SMM) pozostają namagnesowane bez udziału pola magnetycznego, ale ich zastosowanie w spintronice molekularnej jest ograniczone ze względu na osadzanie powierzchniowe i kontrolowanie spinów na poziomie pojedynczej cząsteczki. Zespół projektu GraM3, finansowanego przez ERBN, zajmie się tymi kwestiami, opracowując SMM oparte na endohedralnych fulerenach metalicznych (EMF) z grupami kotwiczącymi. Takie materiały wykazują silną anizotropię magnetyczną i ferromagnetyczne interakcje wymiany wewnątrz klastrów oraz charakteryzują się długimi czasami relaksacji w polu zerowym, co umożliwia kontrolę nad poszczególnymi stanami spinowymi. Naukowcy zastosują trzy metody kontrolowania momentów magnetycznych w tych materiałach: Osadzanie EMF poprzez sublimację, egzohedralną modyfikacja EMF z grupami kotwiczącymi i wprowadzanie fotoprzełączalnych jednostek do grup kotwiczących. Różne techniki, w tym spinowo spolaryzowana skaningowa mikroskopia tunelowa, posłużą do zbadania zachowania magnetycznego powierzchniowo szczepionych SMM.
Cel
The molecules retaining their magnetization in the absence of magnetic field are known as single molecule magnets (SMMs). Important problems to be solved on the way to the applications of SMMs in molecular spintronics is their deposition on surfaces and addressing their spins on the single molecular level. In this project we will address these problems by designing SMMs based on endohedral metallofullerenes (EMFs) derivatized with anchoring groups. SMM behaviour recently discovered for DySc2N@C80 and Dy2ScN@C80 in PI’s group is governed by a strong magnetic anisotropy (magnetic moments of Dy ions are aligned along the Dy–N bonds) and ferromagnetic exchange interactions between Dy ions within the clusters. Protected by the carbon cages, these SMMs exhibit uniquely long zero-field relaxation times of several hours at 2 K and provide an ideal system for addressing the individual spin states. Spatial orientation of magnetic moments in EMF-SMMs is determined by the endohedral cluster and is therefore influenced by the orientation of the EMFs molecules and their internal dynamics. We will apply three strategies to control the spatial arrangement of the magnetic moments in EMF-SMMs: (i) deposition of EMF molecules via sublimation; (ii) exohedral modification of EMFs with anchoring groups for grafting of EMFs on surfaces; (iii) introducing photoswitchable units into the anchoring groups which can reversibly change their geometry upon impact of light and will allow switching direction of the magnetic moment in a fully controllable way. Magnetic behaviour of the surface-grafted SMMs will be studied by bulk- and surface-sensitive techniques including X-ray magnetic circular dichroism and especially spin-polarized scanning tunneling microscopy. Successful fulfillment of the objectives of this interdisciplinary high-risk/high-gain project will revolutionize the field of the surface molecular magnetism by allowing the study and control of the SMMs on a single spin level.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki fizyczneelektromagnetyzm i elektronikaspintronikaspintronika molekularna
- inżynieria i technologiainżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatycznainżynieria elektronicznasprzęt komputerowykomputer kwantowy
- nauki przyrodniczematematykamatematyka czystageometria
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykamikroskopiaskaningowa mikroskopia tunelowa
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
01069 Dresden
Niemcy