Anorganische Chemie II Prof. Dr. Winfried Plass Forschungsschwerpunkte • Koordinationschemie der Übergangsmetalle und Lanthanoide mit besonderem Fokus auf deren Beschreibung mithilfe von theoretischen und physikalischen Methoden • Molekulare magnetische Materialien • Einzelmolekülmagnete (SMMs) • Spin-frustrierte Moleküle tritoper Liganden als Basis für Qubits • Magnetische Systeme mit optisch aktiven und redoxaktiven Liganden • Funktionale Koordinationspolymere • Magnetische Koordinationspolymere mit redoxaktiven Linkern • Poröse Systeme mit gaststeuerbaren Eigenschaften • Einzelkettenmagnete • Bioanorganische Chemie • Strukturelle und funktionelle Modellkomplexe (Katalyse, Sensorik, biologische Aktivität) • Zweikernkomplexe (heterodinuklear, bimetallische Reaktivität, ungewöhnliche Koordination) • Verfügbarkeit von Metallionen in biologischen Systemen 64 — FORSCHUNG Molekulare Magnete bieten neuartige Anwendungen im Rahmen der Quantentechnologie. Zwei Schwerpunkte kennzeichnen unseren Beitrag: (i) Dreikernige austauschgekoppelte Spin-Systeme. (ii) Einzelmolekülmagnete (SMMs) und Einzelionenmagnete (SIMs) auf der Basis von Übergangsmetall- und Lanthanoid-Komplexen. Eine Herausforderung ist die Adressierbarkeit und Lebensdauer von Spinzuständen. Ein Nanomagnet mit einem Eisen-basierten Spin-Dreieck ist hierfür in idealer Weise geeignet (Abb. 1) [1]. THz-EPR Spektroskopie (am BESSY II) erlaubt magnetische Übergänge spektroskopisch zu beMolekulare Magnete und Spin-elektrische Kopplung stimmen [2,3]. Auf dieser Basis können StrukturEigenschafts-Beziehungen für tetraedrische Cobalt(II)-basierte SIMs abgeleitet werden [4]. [1] Kintzel B., Böhme M., Plaul D., Görls H., Yeche N., Seewald F., Klauss H.-H., Zvyagin A. A., Kampert E., Herrmannsdörfer T., Pascua G., Baines C., Luetkens H., Plass W. (2023): A Trinuclear High-Spin Iron(III) Complex with a Geometrically Frustrated Spin Ground State Featuring Negligible Magnetic Anisotropy and Antisymmetric Exchange. Inorg. Chem., DOI: 10.1021/acs.inorgchem.2c03455. [2] Lima S., Pohle M. H., Böhme M., Görls H., Lohmiller T., Schnegg A., Dinda R., Plass W. (2023): Kink distortion of the pseudo-S4 axis in pseudotetrahedral [N2O2] bis-chelate cobalt(II) single-ion magnets leads to increased magnetic anisotropy. Dalton Trans., DOI: 10.1039/ d3dt01604h. [3] Pohle M. Böhme M., H., Lohmiller T., Ziegenbalg S., Blechschmidt L., Görls H., Schnegg A., Plass W. (2023): Magnetic Anisotropy and Relaxation of Pseudotetrahedral [N2O2] Bis-Chelate Cobalt(II) Single-Ion Magnets Controlled by Dihedral Twist Through Solvomorphism. Chem. Eur. J., DOI: 10.1002/chem.202202966. [4] Pohle M. H., Lohmiller T., Böhme M., Rams M., Ziegenbalg S., Görls H., Schnegg A., Plass W. (2024): THz-EPR-based Magneto-Structural Correlations for Cobalt(II) Single-Ion Magnets With Bis-Chelate Coordination. Chem. Eur. J., DOI: 10.1002/chem.202401545. Abb. 1. Eisen(III)-basiertes Spin-Dreieck und dessen Hochfeld-Magnetisierung bis 60 T [1]. Abb. 2. Designe-Prinzipien tetraedrischer Cobalt(II)- basierter SIMs für hohe Spin-Barrieren [4].
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