SPP Projekt "Interactive Spin-State Switching (ISS)” offiziell von der DFG bewilligt

26. Juni 2025, von Carmen Herrmann

Foto: C. Herrmann

Für neue Technologien wie auch für ein grundlegendes Verständnis der Natur ist es wichtig, die Mechanismen zu verstehen, mit denen Moleküle und andere nanoskopische Systeme zwischen verschiedenen Zuständen (und folglich verschiedenen Eigenschaften) hin- und herschaltet werden können. Oft sind diese Moleküle dabei auf Oberflächen fixiert.
Im neu eingerichteten Schwerpunktsprogramm der DFG "Interactive Spin-State Switching (ISS)” (SPP 2491) war die Arbeitsgruppe von Carmen Herrmann am Institut für Anorganische Chemie mit einem Projekt erfolgreich zum Thema "Light- versus electron-induced spin-state switching of complexes on insulating layers”, zusammen mit zwei Partner-Arbeitsgruppen aus dem Fachbereich Physik der Universität Duisburg-Essen, geleitet von Manuel Gruber und Heiko Wende.

Ziel des Projekts ist es, Spincrossover-Komplexe, also Übergangs-Metall-Komplexe die in mehreren Spinzuständen vorliegen können, schrittweise durch immer dickere Isolatorenschichten von einer Metalloberfläche zu entkoppeln, und so zu verstehen, welche Rolle diese Metalloberfläche für das Schalten spielt, und wie der Schaltvorgang im Detail funktioniert. Der Spinzustand bestimmt dabei die magnetischen Eigenachaften dieser Komplexe. Die Arbeitsgruppe Gruber untersucht diese Aspekte an Einzelmolekülen im Rastertunnelmikroskop, die Arbeitsgruppe Wende an Molekül-Schichten mithilfe von Röntgenabsorptionsspektroskopie, und die Arbeitsgruppe Herrmann mithilfe von atomistischen Simulationen auf der Grundlage der Quantenmechanik. So soll ein möglichst umfassendes Bild des Schaltmechanismus entstehen, das es später erlaubt, maßgeschneidert schaltbare Moleküle zu entwerfen.