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Molekularer Magnetismus / SPP 1137

Molecular Magnetism

19.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Die Technologie von vielen, aus dem Alltag nicht mehr wegzudenkenden technischen Errungenschaften basiert auf den magnetischen Eigenschaften der eingesetzten Werkstoffe. Dabei spielt die Verkleinerung eine immer größere Rolle und es ist zu erwarten, dass die in der Mikroelektronik eingesetzten Bausteine letztendlich molekulare Dimensionen erreichen werden. Im Schwerpunktprogramm werden alle Aspekte von magnetischen Eigenschaften untersucht, die bei Molekülen oder aus molekularen Einheiten aufgebauten Feststoffen auftreten. Die einzelnen Forschungsthemen sind: (i)magnetische Austauschwechselwirkungen in einzelnen Molekülen (Koordinationsverbindungen, organische Radikale, Biomoleküle); (ii) magnetische Eigenschaften von supramolekularen Festkörpern;(iii) Spin-Crossover-Systeme; und (iv) physikalische und theoretische Untersuchungen zum molekularen Magnetismus. Besondere Aufmerksamkeit ist der Synthese neuer magnetischer Materialien, der Untersuchung von Quanteneffekten in molekularen Nanomagneten und von Kooperativitäts- und Ordnungseffekten in magnetischen supramolekularen Festkörpern sowie multifunktionalen Spin-Crossover-Systemen gewidmet. Im Schwerpunktprogramm werden auch die theoretischen Grundlagen des molekularen Magnetismus, d.h. die zugrundeliegenden magnetochemischen Prinzipien sowohl in isolierten Molekülen als auch in Molekülverbänden, aufgeklärt. Der Schwerpunkt konzentriert sich auf die Grundlagenforschung. Obgleich die Ergebnisse dieses Forschungsprogrammes großen Einfluss auf die zukünftige Entwicklung von kleinsten Geräten, die eventuell molekulare Dimensionen erreichen, haben könnten, stehen die technologischen Anwendungen des molekularen Magnetismus nicht im Vordergrund der im Schwerpunkt geförderten Arbeiten.

Miniaturization is a key technological aspect; therefore it is expected that, in the future, single molecules acting as nanosized magnets will gain considerable importance in practical applications. The priority programme "Molecular Magnetism" focusses on the nvestigation of all aspects of magnetic properties associated with molecules or solids derived from molecular entities. The specific topics are (i) magnetic exchange interactions between magnetic centers in discrete molecules (coordination compounds, organic radicals and biomolecules); (ii) magnetic properties of supramolecular solids; (iii) spin-crossover systems; and (iv) physical and theoretical studies of molecular magnetism. Special attention is given to the synthesis of new magnetic materials, to the study of quantum-effects in nanosized molecular magnets and of the magnetic cooperativity and ordering occurring in supramolecular magnetic solids as well as to multifunctional spin-crossover systems. The priority programme also addresses basic theoretical aspects of molecular magnetism, that is, on establishing the fundamental principles underlying the magnetic behavior of isolated molecules containing interacting magnetic centers as well as of assemblies of molecules. Although the results of this research programme may potentially have a high impact on the future development of devices with molecular dimensions, the priority programme is intended to focus primarily on fundamental research of molecular magnetism and not on its practical applications.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Hans-Jörg Krüger
Fachbereich Chemie der Universität Kaiserslautern
Erwin-Schrödinger-Straße · 67663 Kaiserslautern
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