LNQE-Kolloquium
Zeit: Mittwoch 24.11.2010 um 17:30Uhr
Ort: im Foyer des LNQE-Forschungsbaus, Schneiderberg 39, 30167 Hannover, Deutschland
Im Anschluss: Get-Together
Abstract
Molekulare Schaltvorgänge sind fächerübergreifend von potentieller Wichtigkeit, z.B.: in der Technik (z.B.: IT: Speichermedium, Schalter), Biologie (z.B.: Cytochrom c), Medizin (z.B.: Anästhesie, Diagnostik), und Baugewerbe (z.B.: Vermeidung von Erderschütterungen: p-Puffer).
Durch rationale Synthese haben wir eine Serie von funktionalen Materialien entwickelt[1-8].
Unser Rekordhalter ist ein zwölfkerniger [{Fe(III)(R)(CN)}5Co(III)(NC)Fe(II){(CN)Fe(III)(R)}5]Cl4 (R=3-saldptn) Komplex [6] mit mehr als 50 schaltbaren Elektronen. Die Schaltung folgt bei thermischer Erregung einem sequentiellen und lichtinduziert einem konzertierten Mechanismus.
Kürzlich gelang uns die Anbindung von Molekularen Schaltern an Festkörper-Nano- Objekten. Solche Nano-Hybride zeigen neuartige Schalt-Phänomene beobachtet mittels Mößbauer Spektroskopie (s. Abb. 1).
Abb. 1: TiO2-Nanostäbe mit Molekularen Schaltern (links). Solche Schalter zeigen multiple elektronische Schaltungen zwischen Low-Spin und High-Spin Zustand im Mößbauer Spektrum(rechts).
Neben den Übergangsmetallen (z.B.: Fe) gelang uns kürzlich die Schaltung in Hauptgruppenmetallen (z.B.: Sn) [8]. Mikroskopisch konnten diese Vorgänge durch Fe, Sn, und Sb-Mößbauer Spektroskopie beobachtet werden. Mittels harter Röntgenstrahlung (HAXIESST) (s. Abb.1)[1] konnten wir kontaktlos(optisch) in einzelne Moleküle Informationen schreiben, lesen und löschen [1]. Im Gegensatz zur optischen Schaltungen mit sichtbarem Licht erfolgt bei uns die Schaltung mit Wellenlängen in der Größenordnung der Moleküle (s. Abb. 2). Wir erwarten durch den kontaktlosen direkten Zugriff auf die atomare Ebene die Beobachtung einer Reihe von neuartigen Folgeeffekten.
Abb. 2: Molekulare Schaltung mit VIS Licht (links) und mit harten Röntgenstrahlen (rechts)(HAXIESST = Hard X-ray induced excited spin state trapping).
[1] G. Vanko, F. Renz, et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 43, 5306-5309; Angew. Chem. 2007, 119, 5400-5403.
[2] F. Renz, P. Kerep, D. Hill, M. Klein, Hyperfine Interactions, 2007, 168, 981-987.
[3] F. Renz, D. Hill, P. Kerep, M. Klein, et al., Hyperfine Interactions, 2007, 168 1051-1056.
[4] F. Renz, J. Hefner, D. Hill, M. Klein, Polyhedron, 2007, 26, 2330-2334.
[5] M. Klein, F. Renz, Hyperfine Interactions, 2007, 168, 1001-1007.
[6] F. Renz, D. Hill, M. Klein, J. Hefner, Polyhedron, 2007, 26, 2325-2329.
[7] M.N. Tahir, F. Renz, et al., Polyhedron, 2008, DOI: 10.1016/j.poly.2008.10.071.
[8] F. Renz, Journal of Physics: Conf. Ser. 217 (2010) 012022
