Spintransport durch molekulare Magnete

Im vorliegenden Projekt soll der Transport von spinpolarisierten Elektronen über molekulare Magnete unter einem äußeren Magnetfeld studiert werden. Dazu sollen einzelne oder wenige molekulare Magnete mit Hilfe elektrochemischer Abscheidungsverfahren zwischen Nanoelektroden platziert und komplementär auf Oberflächen mittels Rastertunnelmikroskopie (STM) untersucht werden. In beiden Ansätzen ist mindestens eine der metallischen Elektroden ferromagnetisch, so dass der Elektronentransport über den molekularen Magnet abhängig wird von der relativen Orientierung der Elektronenspins des Moleküls und der magnetischen Elektrode. Das Ziel besteht in der Demonstration eines molekularen Spinvalves als Prototyp eines spinelektronischen Bauelements, wofür die molekularen Magnete sowohl durch ein angelegtes Magnetfeld als auch durch den zu erwartenden Spintorque-Effekt relativ zur Elektrode magnetisch ausgerichtet werden sollen. Je nach Leitfähigkeit des Moleküls und der Stromstärke werden Quanteneffekte wie Kondoresonanzen, Spinblockade und Magnonenanregungen erwartet. Die vergleichende Studie, die einerseits hohe mechanische Stabilität und hohe magnetische Felder bei Verwendung der Nanokontakte erlaubt, und andererseits hohe laterale Auflösung und ein Höchstmaß an molekularen Charakterisierungs- und Manipulationsmöglichkeiten des STM-Aufbaus bietet, soll die fundamentalen Mechanismen des spinpolarisierten Ladungstransport über molekulare Magnete aufklären.