Tieftemperatur-Rastertunnelmikroskop mit einem supraleitenden Magneten

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 534143996

Ein kommerzielles Ultrahochvakuum-Tieftemperatur-Rastertunnelmikroskop mit einem supraleitenden Magneten wird benötigt, um die magnetischen Eigenschaften und die Schaltdynamik von Nano-Objekten, vor allem von einzelnen Molekülen mit magnetischem Moment, die an Metalloberflächen adsorbiert sind, zu untersuchen. Das Instrument hat eine Basistemperatur von 0,4 K und ist mit einem supraleitenden Magneten ausgestattet, der ein variables Magnetfeld von bis zu 11 T senkrecht zur Probe erzeugen kann. Das Mikroskop wird durch eine Präparationskammer zur in situ Vorbereitung sauberer Proben ergänzt. Drei Forschungsschwerpunkte sollen durch den Einsatz dieses Gerätes vertieft werden: (i) die Schaltung von Spin-Zuständen einzelner Moleküle, (ii) die magnetischen Eigenschaften von mehrkernigen Verbindungen und (iii) die Schaltdynamik von magnetischen Molekülen und anderen Nanosystemen. Das Instrument ist mit einer spektroskopischen Energieauflösung von 120 µeV und einem variablen Magnetfeld für die genaue Charakterisierung von magnetischen Systemen besonders geeignet. Darüberhinaus ermöglicht das Magnetfeld die Polarisierung von Spin-Systemen, einschließlich Clustern magnetischer Atome an der Spitze des Mikroskops. Dadurch wird das Gerät sensitiv für spin-polarisiert Tunnelströme.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Tieftemperatur-Rastertunnelmikroskop mit einem supraleitenden Magneten
• Gerätegruppe: 5091 Rasterkraft-Mikroskope
• Antragstellende Institution: Universität Duisburg-Essen
• Leiter: Professor Manuel Gruber, Ph.D.