Magnetische Anisotropie und Austauschwechselwirkungen in Lanthanoid-Dimetall-Fullerenen mit Lanthanoid-Lanthanoid-Bindungen

• Antragsteller: Stanislav Avdoshenko, Ph.D.; Dr. Alexey A. Popov
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447254686

Die Realisierung von Einzelelektronen-Ln-Ln-Bindungen in Dimetall-Fullerenen markiert einen Paradigmenwechsel der Lanthanoidenchemie und führt zu molekularen Magneten mit außergewöhnlichen magnetischen Eigenschaften, die aus einer Kombination von Riesenaustauschwechselwirkung mit starker magnetischer Anisotropie resultieren. Eine detaillierte Untersuchung verschiedener Lanthaniod-Dimetallofullerene, mit gleichen oder gemischten Metallen, könnte eine außergewöhnliche Kontrolle über die Spineigenschaften solcher Systeme ermöglichen. Gleichzeitig bleibt eine zuverlässige theoretische Beschreibung der Spineigenschaften von Dimetallfullerenen mit Einzelelektronen-Ln-Ln-Bindungen aufgrund der starken Wechselwirkung von 4f- und Valenzelektronenspins in diesen Molekülen eine Herausforderung. In diesem Projekt werden die Bemühungen um Synthese, magnetische Charakterisierung und Ab-initio-Rechnungen auf hoher Ebene kombiniert, um eine einheitliche Theorie der magnetischen Anisotropie und Austauschwechselwirkungen in zweikernigen Ln-Systemen zu entwickeln, die ein Zusammenspiel von 4f- und Valenzschalenmagnetismus aufweisen. Das Projekt wird zu einer Reihe neuer Lanthanoid-Dimetall-Fullerene mit Einzelelektronen-Ln-Ln-Bindungen und außergewöhnlichen elektronischen und magnetischen Eigenschaften sowie zur Entwicklung zuverlässiger theoretischer Ansätze für die Interpretation und Vorhersage der magnetischen Eigenschaften solcher Systeme führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen