Magnetism är en egenskap hos materia som mänskligheten har känt under flera tusen år, långt innan dessa egenskaper kunde beskrivas i en teori. Klassiska magneter är metaller eller sällsynta jordlegeringar, hårda material, som kylskåpsmagneter.

Tänk på en klass av material som bär ett magnetmoment, består endast av ljuselement, till exempel, kol, kväve, och syre. Denna sammansättning skulle tillåta forskare att ha magnetiska moment kopplade till användbara egenskaper hos organiska material, som transparens, billig tillverkning, och flexibel kemisk design. Verkligen, denna klass av material finns:det är familjen av organiska radikaler. Dessa radikaler är organiska molekyler som bär en oparad elektron, som ger upphov till ett permanent magnetiskt ögonblick. Därför, de är material med permanenta magnetiska egenskaper, d.v.s. deras magnetmoment beror inte på en induktionseffekt av ett externt magnetfält, såsom i diamagnetism. Organiska radikaler är mycket lovande material för elektronik och kvantteknik. De senaste resultaten av denna materialklass av Casu Lab -teamet vid universitetet i Tübingens kemiavdelning har nu publicerats i Materialkemi .

För att kunna använda dessa radikaler i en anordning är det nödvändigt att ha dem i filmform, d.v.s. molekylerna täcker ett substrat, bildar en beläggning. I Casu Lab -teamets forskning, de deponeras på en kiselskiva. Tübingen -forskarna hade börjat tänka på denna aspekt för tio år sedan, när den tyska forskningsstiftelsen beviljade Casu Lab det första projektet för att förbereda radikala filmer på ett kontrollerat sätt med avdunstning, banbrytande inom radikal tunnfilmsprocesser. Forskargruppen har framgångsrikt arbetat med dessa material sedan dess.

Nu har forskarna fokuserat på system som har mer än ett magnetmoment i samma molekyl, det är, istället för en enda oparad elektron, det finns två oparade elektroner. De kallas diradicals. Således, det finns två magnetiska ögonblick som kan interagera och påverka varandra, öppnar avenyn för nya enheter baserat på denna interaktion. Närvaron av två oparade elektroner gör dessa molekyler mycket reaktiva, eftersom elektronerna har en tendens att para sig. Under en lång tid, man trodde att beläggning av ytor med detta material med kontrollerad avdunstning skulle vara praktiskt taget omöjligt. Casu Lab -teamet hanterade problemet genom att fokusera på flera diradicals baserade på nitronylnitroxidradikalen och Blatter -radikalen, och, nyligen, de var framgångsrika.

Tübingen-forskarna har undersökt filmerna med hjälp av röntgenfotoelektronspektroskopi, en teknik baserad på interaktionen mellan elektromagnetisk strålning och materia inom röntgenområdet. Mätningarna utfördes i vårt labb i Tübingen, och på BESSY synkrotron i Berlin.

Casu Lab -teamet beskriver deras protokoll och receptet för att avdunsta diradicals i sitt papper publicerat i Materialkemi . Från och med nu, alla som är intresserade av nya material kommer att kunna avdunsta tunna filmer av diradicals efter att ha läst forskningen i Tübingen.