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L ight- I nduced E xcited S pin S tate T rapping. Liesst -Effekt. AC V Seminarvortrag 11.01.2011. Inhaltsübersicht. Erste Entdeckung Potentialtopfdiagramm Untersuchung anhand eines Eisenkomplex Inverse Energy Gap Law Aktueller Forschungsstandpunkt anhand eines
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Light-InducedExcitedSpin State Trapping Liesst-Effekt AC V Seminarvortrag 11.01.2011
Inhaltsübersicht • Erste Entdeckung • Potentialtopfdiagramm • Untersuchung anhand eines Eisenkomplex • Inverse Energy Gap Law • Aktueller Forschungsstandpunkt anhand eines • Beispiel in der Datenspeicherung
Erste Entdeckung • 1984 von Decurtins, Gütlich, Hauser, Spiering • an dem Eisenkomplex [Fe(ptz)6](BF4)2 • (ptz = 1-n-propyl-tetrazol) • High-Spin → farblos • Low-Spin → dunkelrot
Potenzialtopfdiagramm • nach längere Einstrahlung mit Licht der • Wellenlänge514 nm befinden sich alle • Moleküle im High-Spin-Zustand • → licht-induziertes Einsperren in einen ange- • regten Spinzustand (LIESST-Effekt) • High-Spin-Zustand kann mit Licht der Wellen- • länge 820 nm in kurzer Zeit in Low-Spin- • Zustand zurückgeführt werden • → umgekehrter LIESST-Effekt • oder durch Temperaturerhöhung • → Relaxion
Bestrahlungszeit mit Licht verschiedener Wellenlängen aufgetragen gegen die Absorption
Mössbauerspektren von [Fe(ptz)6](BF4)2 bei verschiedenen Belichtungszeiten und verschiedenen Wellenlängen (mit LEDs)
Einkristall im • High-Spin-Zustand • Einkristall im • Low-Spin-Zustand • Einkristall im • Low-Spin-Zustand • bei 10 K nach Be- • strahlung mit grünem Licht UV-vis-Spektrum des Komplex (HS-Zustand oben, LS-Z. unten)
Inverse Energy Gap Law [Fe(5b(DMAP)2]
Aktuelles Forschungsbeispiel Magnetische Moleküle können die Grundlage neuer optischer Schalter und Displays werden (auch in Biologie, Medizin, Geologie etc.). Bekannte optische Speichermedien haben den Nachteil der mangelhaften oder unmöglichen Änderungsmöglichkeit einmal aufgezeichneter Informationen, sowohl für magneto-optische Speicherverfahren (z.B. Tb-Schichten) als auch für Laser-Loch-Brenn-Verfahren (CD-Platten). → LIESST-Effekt eröffnet die Möglichkeit, Signale auf optischem Wege zu speichern und wieder auszulöschen, zudem mit größerer Schnelligkeit
Abnahme des Flächenbedarfs zur Speicherung von 1 Bit Information für Aufzeichnungsverfahren höchster Speicherdichte seit Ende der fünfziger Jahre ■ = Festplatte, ▲ = magn. Blasenspeicher, ▼ = Dünnfilmtechnik, ○ = optischer Speicher, ◊ = Halbleiterspeicher
Möglicher Aufbau eines Datenspeicherungs/-lesegeräts mit Hilfe des LIESST-Effekts: AT: Aufzeichnungsträger O: Objektivlinse HS: halbdurchlässiger Spiegel K: Kollimatorlinse L1,2,3: Laser S1,2: Schiene M1,2: Schrittmotor Z: Zylinderlinse P1,2,3: Photodetektoren