Light-Induced Excited Spin State Trapping AC V Seminarvortrag 11.01.2011.
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LIESST-EFFEKTLight-Induced Excited Spin State Trapping
AC V Seminarvortrag11.01.2011
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INHALTSÜBERSICHT
Erste Entdeckung
Potentialtopfdiagramm
Untersuchung anhand eines Eisenkomplex
Inverse Energy Gap Law
Aktueller Forschungsstandpunkt anhand eines
Beispiel in der Datenspeicherung
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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
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POTENZIALTOPFDIAGRAMM
• nach längere Einstrahlung mit Licht der
Wellenlänge 514 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
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Definition der Terme
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Tanabe-Sugano-Diagramm für einen oktaedrischen d6-Komplex
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Bestrahlungszeit mit Licht verschiedener Wellenlängen aufgetragen gegen die Absorption
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Mössbauerspektren von [Fe(ptz)6](BF4)2 bei verschiedenen Belichtungszeiten und verschiedenen Wellenlängen (mit LEDs)
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• Einkristall im High-Spin-Zustand
• Einkristall im Low-Spin-Zustand
• Einkristall imLow-Spin-Zustandbei 10 K nach Be-strahlung mit grünem Licht
UV-vis-Spektrum des Komplex(HS-Zustand oben, LS-Z. unten)
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INVERSE ENERGY GAP LAW
1/2
1~
LIESST
TT
[Fe(5b(DMAP)2]
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TLIESST aufgetragen gegen T1/2
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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
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Abnahme des Flächenbedarfs zur Speicherung von 1 BitInformation für Aufzeichnungsverfahren höchster Speicherdichte seit Ende der fünfziger Jahre■ = Festplatte, ▲ = magn. Blasenspeicher, ▼ = Dünnfilmtechnik, ○ = optischer Speicher, ◊ = Halbleiterspeicher
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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
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VIELEN DANK FÜR IHRE/EURE AUFMERKSAMKEIT