Elektronenspektroskopische Untersuchungen der induzierten Spinübergänge von Eisen(II)-Komplexverbindungen auf metallischen, magnetischen und halbleitenden Oberflächen

Molecular spintronics is an emerging research field exploiting the versatility of organic molecular electronics together with the spin degree of freedom as information carrier. Especially the use of functional organic molecules in this area opens perspective for highly integrated spintronic devices. Spin-crossover (SCO) molecules exhibit intriguing intrinsic functionality and therefore high potential for molecular spintronic applications. These complexes can exist in two distinct spin configurations with different optic, geometric and magnetic properties. Moreover, they can be specifically switched between both states by external perturbations like temperature, pressure or light irradiation. However, the fascinating functionality is accompanied by a pronounced fragility of the molecular structure impeding applications in device-like environments, e.g., on metallic surfaces. The main goal of this thesis is therefore to identify the limitations and possibilities of novel, robust SCO molecules, including the interactions with different surfaces, as candidates for molecular opto-spintronic interfaces.

Das Forschungsgebiet der molekularen Spintronik vereint die Vielseitigkeit der organischen molekularen Elektronik mit der Ausnutzung des Spinfreiheitsgrades der Elektronen als Informationsträger. Insbesondere die Verwendung von funktionalen organischen Molekülen eröffnet in diesem Bereich die Möglichkeit für komplexe integrierte spintronische Bauteile. Spin-Crossover- (SCO)"=Moleküle weisen eine faszinierende intrinsische Funktionalität und somit ein hohes Potential für Anwendungen in der molekularen Spintronik auf. Diese Verbindungen können in zwei Spinzuständen mit jeweils verschiedenen optischen, geometrischen und magnetischen Eigenschaften vorliegen. Zudem kann durch externe Einflüsse wie Temperatur-, Druckänderung oder Lichteinstrahlung ein reversibler Wechsel zwischen beiden Spinzuständen herbeigeführt werden. Die bemerkenswerte Funktionalität geht jedoch einher mit einer ausgeprägten Fragilität der molekularen Struktur, was die Verwendung in bauteilähnlichen Umgebungen, zum Beispiel auf einer Metalloberfläche, meist behindert. Das Ziel dieser Arbeit ist daher, die Grenzen und Möglichkeiten von neuen, robusteren SCO"=Verbindungen, insbesondere in Wechselwirkung mit verschiedenen Oberflächen, als potentielle molekulare opto-spintronische Schnittstelle zu ermitteln.

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