Spin-Crossover-Koordinationspolymere - Entwicklung einer Crystal-Engineering-artigen Strategie zur Kontrolle der Materialeigenschaften

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Crystal Engineering ist eine Beschreibung für das rationelle Design von funktionellen molekularenFestkörpern. Dieses übergreifende und sehr generelle Konzept kann auf das Design von Spin-Crossover-Verbindungen übertragen werden. Solche Verbindungen sind für technologischeAnwendungen von potentiellem Interesse, weil diese sich durch eine externe Störung (Änderung derTemperatur, des Drucks oder Einstrahlung von Licht) schalten lassen. Dabei wird ein Spinübergangvon einem high-spin- in einen low-spin-Zustand ausgelöst, der mit einer Veränderung derMaterialeigenschaften (Farbigkeit, Magnetismus) einhergeht. Für zukünftige Anwendungeninteressante Materialien sollten einen Spinübergang mit breiter Hysterese um Raumtemperaturbesitzen oder sich mehrstufig schalten lassen. In unseren bisherigen Arbeiten auf diesem Gebietkonnten wir demonstrieren, dass zwischenmolekulare Wechselwirkungen eine zentrale Bedeutung beider zielgerichteten Synthese solcher Materialien einnehmen. Wichtige Faktoren für das Auftreten vonbreiten Hysteresen oder Stufen beim Spinübergang wurden bestimmt. Es zeigt sich, dassKoordinationspolymere besonders gut geeignet sind, um in einem Crystal-Engineering-artigen Ansatzdie Wechselwirkungen zwischen den Metallzentren zu optimieren und so die gewünschtenMaterialeigenschaften zu erhalten. Neben der Darstellung neuer Verbindungen alsamorphes Pulver und in kristalliner Form sollen im Rahmen zweier Kooperationen auch Nanopartikelsowie auf Oberflächen aufgewachsene, dünne Schichten dieser Verbindungen hergestellt undcharakterisiert werden. Dieser Schritt ist essentiell, um das Potential der Verbindungsklasse fürzukünftige Anwendungen auszuloten.