Kontrolliertes Wachstum von organischen Magneten auf hochgeordneten Isolator-Oberflächen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Maria Benedetta Casu
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 202799249

Organische molekulare Magnete sind eine weite, aufstrebende Klasse magnetischer Materialien, die die üblichen Material-Eigenschaften von Magneten um die typischen Merkmale organischer Materialien ergänzen, wie geringe Dichte, Transparenz, elektrische Isolation und ihre Synthese bei niedrigen Temperaturen.Im Einzelnen sind organische Magnete leichter, flexibler und bedürfen weniger Energie bei ihrer Herstellung als herkömmliche Magnete.Es ist leicht vorauszusehen, welche Bedeutung diese Moleküle auf das Konzept von Einzelmolekülen als Informationsträger und –speicher haben können.Bei diesen Perspektiven ist das Wachstum von molekularen Magneten auf einem Substrat der notwendige Schritt für technologische Anwendungen. Bisher hat sich der grösste Teil der Arbeit auf die Chemie dieser Moleküle fokussiert. Die wenigen Versuche, molekulare Magnete aufzuwachsen, fanden größtenteils in naßchemicher Umgebung statt: die Konzepte von kontrolliertem Wachstum wie bei Molekularstrahl-Wachstum/Epitaxie kamen nie zur Anwendung.Kontrolliertes Wachstum ist die Fragestellung, die ich systematisch mit einer Strategie angehen werde, die bei organischen Magneten noch nicht benutzt wurde. Dies beinhaltet auch Weich-Röntgen-Techniken, Spektroskopie und Mikroskopie, einschließlich Untersuchungen mit Synchrotron-Strahlung.Diese Herangehensweise wendet zum ersten Mal die Kenntnisse beim Wachstum von dünnen Filmen von kleiner organischer Moleküle auf die Klasse der molekularen Magnete an. Die Meilensteine sind dabei: 1) Optimierung des Wachstums auf dem ausgewählten Isolator. 2) Beschreibung des Moleküls-Substrat-System. 3) Beschreibung der magnetischen Eigenschaften. 4) Korrelation der Ergebnisse: elektronische Struktur, Filmstruktur, Morphologie, und magnetische Eigenschaften.Mit diesem Projekt möchten ich die Lücke im grundlegenden Verständnis in Physik, Chemie, Materialwissenschaft und Technologie schließen, die zwischen dem gegenwärtigen Status und den Möglichkeiten dieser Materialien klafft.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen