Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mechanische Kontrolle molekularer Spinzustände

18.06.2010
Physiker aus Jülich, den USA und Argentinien haben gezeigt, wie sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Moleküle mechanisch kontrollieren lassen. Ihr Modell-System kann zur präzisen Überprüfung physikalischer Theorien dienen, berichten sie in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Science".

Die Forscher bestätigten mit seiner Hilfe erstmals eindeutig theoretische Vorhersagen über den "underscreened Kondo-Effekt". Dieser entsteht durch die partielle Abschirmung des magnetischen Moments eines Atoms - Spin genannt - durch die Elektronen von nicht-magnetischem Metall, die das Atom umgeben.

Der Effekt zeichnet sich durch eine ungewöhnliche elektrische Leitfähigkeit bei sehr tiefen Temperaturen aus. Zukünftig könnte er einmal für die Speicherung und Verarbeitung von Daten in der Informationstechnologie nützlich sein. Entscheidend für die Stärke des Effekts sind die räumliche Position der Atome zueinander und die Symmetrie der Anordnung.

Wissenschaftler der US-amerikanischen Cornell-Universität koppelten für ihre Experimente jeweils einen Komplex aus einem zentralen Kobaltatom und organischen Molekülen zwischen die atom-feinen Spitzen zweier Golddrähte. Die Moleküle dehnten sie mechanisch und veränderten damit Anordnung und Symmetrie der Atome; gleichzeitig maßen die Forscher die Leitfähigkeit.

Aus den gewonnenen Daten konnten Physiker der Cornell-Universität, der argentinischen Kommission für Atomenergie CNEA und der Jülicher Wissenschaftler Dr. Theo Costi erstmals die charakteristischen Änderungen der Leitfähigkeit mit bestimmten Spinkonstellationen über einen großen Temperaturbereich in Einklang bringen und damit theoretische Vorhersagen über den "underscreened Kondo-Effekt" eindeutig belegen. Costi erwartet nun, dass weitere experimentelle Nachweise des Effekts an magnetischen Molekülen oder Atomen rasch folgen werden.

Science Vol. 328. no. 5984, pp. 1370 - 1373;
DOI: 10.1126/science.1186874
Weitere Informationen zu IFF-3 "Theorie der Strukturbildung": http://www.fz-juelich.de/iff/d_th3_research/

Weitere Informationen zur Arbeitsgruppe an der Cornell Universität: http://people.ccmr.cornell.edu/~ralph/

Weitere Informationen zur Arbeitsgruppe an der CNEA: http://www.ib.edu.ar/index.php/english-version.html

Weitere Informationen zur Arbeitsgruppe am Institut Néel: http://neel.cnrs.fr/spip.php?rubrique51#ancre143

Birgit Pfeiffer | Forschungszentrum Juelich GmbH
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de

Weitere Berichte zu: Atom CNEA Kondo-Effekt" Leitfähigkeit Molekül Pollenvorhersage Spinzustände Symmetrie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Blasen im Pulsarwind schlagen Funken
22.11.2017 | Max-Planck-Institut für Kernphysik

nachricht Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern
21.11.2017 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bakterien als Schrittmacher des Darms

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die gefrorenen Küsten der Arktis: Ein Lebensraum schmilzt davon

22.11.2017 | Geowissenschaften