10/12/2015 - CSIC-Wissenschaftler schaffen ein Graffin-Hybrid und magnetische Moleküle

Menéame

Eine internationale Studie, an der sich der Oberste Rat für wissenschaftliche Forschung (CSIC) hat ein neues Hybridmaterial entwickelt, das auf der Grafen und Magnetmoleküle. Dieser Fund, veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Materials, öffnet die Tür zur Anwendung von Grafen im Bereich der Informationstechnologien.

Grafen, eine reine Kohlenstofffolie eines dicken Atoms, ist nicht magnetisch, ebenso wie die übrigen Kohlenstoffderivate. Eine der größten wissenschaftlichen Herausforderungen auf dem Gebiet der Werkstoffe war daher die Magnetismus im Grafen induzieren, entweder durch die Einführung von Defekten in der Struktur, oder durch die Duplizierung mit anderen Atomen als Kohlenstoff.

"Grafen hat ein großes Potenzial bei der Entwicklung elektronischer Geräte, mit Anwendungen, die von der Speicherung von Energie in Superbatterien bis hin zur Herstellung flexiblerer Bildschirme und Geräte reichen. In Bereichen wie der Spinthronik, der Grundlage der Magnetaufnahme und der Festplattentechnologie, war jedoch die Abwesenheit von Graffenmagnetismus ein Hindernis," erklärt der Forscher des CSIC Fernando Luis vom Institut für Materialwissenschaft in Aragón, dem gemischten Zentrum des CSIC und der Universität von Saragossa.

Das neue Material, das in dieser Studie entwickelt wurde, besteht aus der Bindung von magnetischen Molekülen, die vier Eisenatome enthalten, an eine Grafenfolie. Experimente in den Labors der Institut für Aragón-Materialwissenschaften bestätigen, dass zwischen den beiden Komponenten eine signifikante Wechselwirkung besteht. "Das Erstaunlichste ist, dass das Vorhandensein von Grafen den Magnetismus der Moleküle radikal verändert. Die Ergebnisse zeigen, dass Grafen die molekularen Spins von Lärmquellen wie Vibrationen oder elektromagnetischen Feldern sehr effizient aufzeigt," fügt der Forscher hinzu.

Nach Angaben der Autoren verbessert der neue Fund die Eigenschaften beider Materialien im Hinblick auf ihre Anwendung in bestimmten Technologien relativ einfach. "Auf der einen Seite kann das Doping von Grafen mit magnetischen Molekülen der Herstellung neuer Speicher oder Magnetsensoren nahe kommen. Zum anderen kann der Schutz, den Grafen für Spins bietet, entscheidend sein, wenn Moleküle als Informationseinheiten oder Quanten eines zukünftigen Quantencomputers verwendet werden sollen. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch Grafen erzeugte elektrische Felder die Durchführung von Quantenoperationen bei wesentlich höheren Geschwindigkeiten als die mit Magnetfeldern erreichbaren auslösen können."

An dieser Arbeit nahmen auch die Universität Stuttgart (Deutschland), die Universität Modena, die Universität Florenz (beide in Italien) und die Universität Lausanne (Schweiz) teil.

Ref.

Christian Cervetti, Angelo Rettori, Maria Gloria Pini, Andrea Cornia, Ana Repollés, Fernando Luis, Martin Dressel, Stephan Rauschenbach, Klaus Kern, Marko Burghard & Lapo Bogani. The classical and quantum dynamics of molecular spins on graphene. Nature Materials. DOI: 10.1038/nmat4490

_______________

CSIC

La Universidad de Castilla-La Mancha ha acogido los días 7 y 8 de octubre una reunión de coordinación de FIREFLY, un proyecto europeo que busca electrificar parte de la cadena de valor de la industria química y reducir su dependencia de los recursos fósiles. El encuentro se celebró en la Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas de Ciudad Real. El...

La Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona, perteneciente a la Universitat Politècnica de Catalunya, celebra sus 175 años con una exposición que conecta su historia con los desafíos tecnológicos y sociales de las nuevas generaciones de ingenieros. La muestra, inaugurada el 8 de octubre, puede visitarse hasta el 17 de octubre en CASA SEAT, en Barcelona, con entrada...

La Universidad Pontificia Comillas ha reunido a representantes institucionales, académicos y especialistas del sector tecnológico y de defensa para analizar las oportunidades y los desafíos de la inteligencia artificial en la seguridad y la defensa de España. El seminario, celebrado el 7 de octubre y difundido por la Universidad el día 9, fue organizado por la Facultad de Derecho de...

La Universidad Politécnica de Madrid dedica este 9 de octubre una jornada a los retos de integrar el hidrógeno en la industria y el transporte, dos ámbitos en los que la reducción de emisiones exige combinar diferentes soluciones tecnológicas. La Comunidad del Hidrógeno y Pilas de Combustible de la UPM organiza el encuentro en el salón de actos de la...

La ingeniera de telecomunicación Alicia Ramón Catalán es la ganadora del Premio Pioneras_IT 2026, promovido por el Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación y la Asociación Española de Ingenieros de Telecomunicación para visibilizar el talento femenino en el sector. La elección, anunciada el 28 de septiembre, culmina una convocatoria cuyo acto de entrega se programó para el 8 de octubre...