Einzelmolekülmagnetismus von Metallakronen
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Metallakronen haben sich als vielversprechender Komplexligand für die Herstellung von Einzelmolekülmagneten etabliert. Aufgrund ihrer strukturellen Vielfalt ermöglichen sie eine gezielte Variation des Ligandenfeldes und stellen damit ideale Kandidaten für die Entwicklung neuer Einzelmolekülmagneten dar.
Im ersten Teil dieser Arbeit lag der Fokus auf der Untersuchung von 3d-4f Sandwichmetallakronen. Unter der Verwendung verschiedener Derivate der Salicylhydroxamsäure konnten vier neue Sandwichmetallakronen erhalten werden, deren Strukturen durch Einkristall-Röntgenstrukturanalysen bestimmt und ihre magnetischen Eigenschaften mit Hilfe der Squid-Magnetometrie charakterisiert und verglichen worden sind. Zusätzlich konnten zwei neue Nickel-basierte [12-MC-4]-Metallakronen erhalten werden.
Im zweiten Teil der Arbeit wurde der Einfluss des axialen Ligandenfeldes von [15-MC-5]-Metallakronen untersucht. Durch die schrittweise Reduzierung der Koordinationszahl des zentralen Dysprosiums von neun nach sieben konnte eine deutliche Verbesserung der Energiebarriere erziehlt werden. Zusätzlich zu den Squid-Messungen wurde durch die Verwendung von XMCD-Messungen und ab-initio Berechnungen ein tieferes Verständnis für das Relaxationsverhalten erhalten.
Im dritten Teil der Arbeit wurden winkelabhängige XMCD-Studien an einer Mn4Dy-Metallakrone durchgeführt. Aufgrund der isolierenden Eigenschaften der Verbindung konnten die magnetischen Eigenschaften nicht über die Elektronenausbeute, sondern mussten über ihre Fluoreszenzausbeute untersucht werden. Die Verbindung zeigt eine starke Abhängigkeit des Einstrahlwinkels, was auf eine hohe magnetische Anisotropie schließen lässt.