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 Vorstoß ins Innere der Atome
23.02.2018 | Max-Planck-Institut für Quantenoptik

nachricht Quanten-Wiederkehr: Alles wird wieder wie früher
23.02.2018 | Technische 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: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics