Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Direkte Abbildung magnetischer Molekülorbitale gelungen

02.08.2012
Wie das kürzlich erschienene Fachjournal "Nature Communications" berichtete, ist es Wissenschaftlern der Universität Hamburg aus der Gruppe von Professor Roland Wiesendanger erstmals gelungen, die magnetische Struktur von Einzelmolekülorbitalen mit der spinsensitiven Rastertunnelmikroskopie abzubilden.

Dafür wurden Einzelmolekülmagnete untersucht, die in der Lage sind, die Richtung ihres magnetischen Moments, dem sogenannten Spin, zeitlich stabil zu halten. Man kann sich jedes dieser Moleküle wie einen kleinen Magneten vorstellen, mit denen sich neue magnetische Nanostrukturen konstruieren lassen. Diese könnten zukünftig noch kleinere Computerbausteine ermöglichen. Besonders für den Bau von Quantencomputern besitzen diese molekularen Magnete ein sehr hohes Potential.





Abbildungen
J. Schwöbel / Universität Hamburg

Abbildung 1 zeigt die Anordnung des Experiments mit einem einzelnen, flach auf einer magnetischen Oberfläche liegenden Moleküls. Eine atomar scharfe magnetische Spitze eines Rastertunnelmikroskops wird dazu verwendet, den magnetischen Zustand des Moleküls bei verschiedenen Energien abzutasten und damit eine spinaufgelöste Abbildung verschiedener Molekülorbitale zu ermöglichen.

Abbildung 2 gibt das Resultat des Experiments wider: Die räumliche Spindichteverteilung einzelner Molekülorbitale kann direkt visualisiert werden. Blaue Färbung steht dabei für parallel, rote für antiparallel zur Magnetisierung der Oberfläche ausgerichtete Spinzustände des Moleküls. Die beiden Bilder zeigen die Spindichteverteilung bei zwei verschiedenen Energien.

Die Beobachtung einer verschiedenen Spinausrichtung bei verschiedenen Energien bedeutet, dass es leichter ist demselben Molekülorbital ein Elektron mit antiparallel zur Oberfläche ausgerichtetem Spin hinzuzufügen als ein Elektron mit entgegengesetztem Spin. Diese Ergebnisse veranschaulichen erstmals, dass bei den untersuchten Einzelmolekülmagneten das gesamte Molekül, und nicht nur das zentrale Metallatom, magnetisch ist.

Original Veröffentlichung:
„Real-space observation of spin-split molecular orbitals of adsorbed single-molecule magnets”,
J. Schwöbel, Y. Fu, J. Brede, A. Dilullo, G. Hoffmann, S. Klyatskaya, M. Ruben, and R. Wiesendanger,
Nature Communications 3 953 (2012).
DOI: 10.1038/ncomms1953
Weitere Informationen:
Dipl.-Chem. Heiko Fuchs
Sonderforschungsbereich 668
Institut für Angewandte Physik
Universität Hamburg
Jungiusstr. 11a, 20355 Hamburg
Tel.: (0 40) 4 28 38 - 69 59
Fax: (0 40) 4 28 38 - 24 09
E-Mail: hfuchs@physnet.uni-hamburg.de
Weitere Informationen:
http://www.sfb668.de
http://www.nanocience.de
http://www.nanoscience.de/furore
http://www.nanoscience.de/lexi

Heiko Fuchs | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-hamburg.de

Weitere Berichte zu: Abbildung Elektron Magnet Molekül Molekülorbital Spin Spindichteverteilung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Optische Kontrolle von Herzfrequenz oder Insulinsekretion durch lichtschaltbaren Wirkstoff
17.07.2018 | Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

nachricht Künstliche neuronale Netze helfen, das Gehirn zu kartieren
17.07.2018 | Max-Planck-Institut für Neurobiologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

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

Optische Kontrolle von Herzfrequenz oder Insulinsekretion durch lichtschaltbaren Wirkstoff

17.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Umweltressourcen nachhaltig nutzen

17.07.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Textilien 4.0: Smarte Kleidung und Wearables als Innovation

17.07.2018 | Innovative Produkte

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