Bislang größte magnetische Anisotropie eines Moleküls gemessen

An der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II in Berlin ist es gelungen, die größte magnetische Anisotropie eines einzelnen Moleküls zu bestimmen, die jemals experimentell gemessen wurde. Je größer diese Anisotropie ist, desto besser eignet sich ein Molekül als molekularer Nanomagnet. Solche Nanomagnete besitzen eine Vielzahl von potenziellen Anwendungen, so etwa als energieeffiziente Datenspeicher. An der Studie waren Forscher des MPI für Kohlenforschung, des MPI für chemische Energiekonversion und dem Helmholtz-Zentrums Berlin beteiligt.

Untersucht wurde ein Bismut-Komplex, welches in der Gruppe von Josep Cornella am MPI für Kohlenforschung synthetisiert wurde. Dieses Molekül besitzt einzigartige magnetische Eigenschaften, die ein Team um Frank Neese, ebenfalls vom MPI KOFO, vor kurzem mit theoretischen Studien vorhergesagt hat. Bisher schlugen jedoch alle Versuche fehl, die magnetischen Eigenschaften des Bismut-Komplexes zu messen und damit die theoretischen Vorhersagen experimentell zu bestätigen. Dieser wichtige Schritt gelang nun durch eine spezielle Methode an der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II, die das HZB in Berlin betreibt. Die Forscher setzten auf die Terahertz-Elektronenparamagnetische Resonanz-Spektroskopie, kurz THz-EPR.

„Die Ergebnisse zeigen auf faszinierende Weise, dass wir mit unserer Methode extrem hohe Werte für die magnetische Anisotropie sehr genau bestimmen können. Durch die Zusammenarbeit mit Forschenden aus den Grundlagenwissenschaften erzielen wir damit einen großen Fortschritt für das Verständnis dieser Materialklasse“, sagt Tarek Al Said vom HZB.

HZB / RK