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"Molekulare" und "Spin-crossover Schalter" für molekulare Elektronik und Oberflächen Immobilisierungen

English title "Molecular-" and "Spincrossover Switches" for molecular electronics and surface immobilization
Applicant Belser Peter
Number 132347
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Département de Chimie Université de Fribourg
Institution of higher education University of Fribourg - FR
Main discipline Inorganic Chemistry
Start/End 01.10.2010 - 31.10.2011
Approved amount 32'563.00
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Keywords (6)

molecular devices; molecular switches; molecular electronics; data storage; spin-crossover compounds; LD-LISC

Lay Summary (German)

Lead
Lay summary
Molekulare, photochrome Schalter sind Bausteine, welche im Gebiet der molekularen Elektronik, der Informtionsspeicherung und auch im Gebiet der Immobilisierung und Funktionalisierung von Festkörperoberflächen wie Gold, Graphit oder ITO interessante Anwendungen ermöglichen. In diesem Gesuch wird die Synthese neuer photochromer Systeme (Schalter) vorgestellt, welche in der Lage sind mittels einem Lichtimpuls die magnetischen Eigenschaften des Schalters zu ändern. Solche Eisenkomplexe, welche nahe an ihrem Spin-crossover Punkt sind, ändern durch eine photochemische Modifizierung der koordinierten photochromen Liganden die, für das magnetische Verhalten wichtige Ligandfeld-aufspaltungsenergie und wechseln damit von einem high-spin zu einem low-spin Komplex. Durch Einstrahlung mit langwelligem Licht wird der vorgängig beschriebene photochemische Prozess wieder rückgängig gemacht und damit der ursprüngliche Zustand des high-spin Komplexes wieder erreicht. Dieser Effekt ist in der Literatur als "ligand-driven-light-induced-spin change" (LD-LISC) beschrieben. Es existieren jedoch nur wenige Beispiele von Verbindungen, welche dieses Verhalten zeigen.Diese Verbindungen können als Datenträger eingesetzt werden, deren Information mittel Licht geschrieben und mittels der Messung der magnetischen Eigenschaften gelesen wird. Die Information kann mittels Licht anderer Wellenlänge wiederum gelöscht werden.
Direct link to Lay Summary Last update: 21.02.2013

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Name Institute

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
121815 "Molekular-" und "Spin-crossover Schalter" für molekulare elektronische Elemente und Oberflächenbeschichtungen 01.10.2008 Project funding (Div. I-III)

Abstract

The design and assembly of molecular building blocks has provided chemists with powerful tools to build up molecular devices and supramolecular systems of nanoscale dimensions.[1] This “bottom-up” approach is extremely interesting because it allows the tuning of the properties of complex structures at a molecular level which could further lead to the construction of controllable molecular devices and eventually, macromolecular systems. The present proposal aims to develop polyvalent building blocks which can be used for the preparation of molecular devices e.g. molecular electronic circuits and “photo-magnetical” switching metal complexes.[2] For the duration of the proposal (11 month) the syntheses of photochromic ligands and there metal (FeII) complexes are foreseen. Since light plays an important role in generating signals, processing and storing the corresponding information, it is crucial to design and construct molecular-level systems that are sensitive to light.[3] Therefore, we have decided to invest manpower into the areas outlined below. The different working packages involve a great deal of organic and inorganic synthetic work as well as analytical and structural investigations. A thorough photophysical investigation of the new molecular systems is also envisioned.- Synthesis of new photoswitchable spin-cross-over complexes (photo-magnetic switches) and study of their photophysical and magnetic properties.- Application of our new developed tripod-like anchoring systems for the immobilization of prepared spin-crossover complexes on metal and ITO surfaces.Literature:[1]a) K.E Dexler, Nanosystems, Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation, Wiley, New York, (1992); b) D. Rouvray, Chem. Ber., (1998) 34, 26; c) H.-J. Schneider, H. Dürr (eds.): Frontiers in Supramolecular Organic Chemistry and Photochemistry, VCH, Weinheim, Germany, (1990); d) F. Vögtle, Supramolecular Chemistry, Wiley, New York, USA, (1991); e) V. Balzani, F. Scandola, Supramolecular Photochemistry, Horwood, U.K., (1991); f) J.-M. Lehn, Supramolecular Chemistry; Concepts and Perspectives, VCH, Weinheim, Germany, (1995); g) D.N. Reinhoudt (eds.): Compehensive Supramolecular Chemistry, Pergamon Press, New York, Vol. 10, (1996).[2]a) F.L. Carter, Siatkowsky, H. Wolyijen (eds.): Molecular Electronic Devices, Elsevier, Amsterdam, (1988); b) Special Issue on Molecular Machines, Acc. Chem. Res., 34 (2001); c) Special Issue on Photochromism: Memoires and Switches, Chem Rev. (2000) 1683. [3]a) Special Issue on Molecular Materials in Electronic and Optoelectronic Devices, Acc. Chem. Res., 32 (1999); b) H. Dürr, E. Bouas-Laurent (eds.), Photochromism. Molecules and Systems, Elsevier, Amsterdam, (1990); c) V. Balzani, A. Credi, F.M. Raymo, J.F. Stoddart, Angew. Chem., Int. Ed. Engl. (2000) 39, 3348; d) R.E. Martin, F. Diederich, Angew. Chem., Int. Ed. Engl. (1999) 38,1351.
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