Vliv magnetické anisotropie na detekci atomárních spinů v molekulárních řetízcích

Text

Studovali jsme polymerní řetízky sestávající z organických ligandů a atomů kobaltu nebo chromu syntetizovaných na povrchu zlata. Kombinace rentgenové absorpční spektroskopie s neelastickou tunelovací spektroskopií, doplněná teoretickými simulacemi obou druhů spekter, nám umožnila určit magnetické vlastnosti studovaných polymerů, včetně velikosti a orientace magnetických momentů na atomech kobaltu a chromu. Simulace neelastických tunelovacích spekter, měřených v tunelovacím mikroskopu, jehož hrot byl modifikován molekulou nickelocenu fungující jako detektor spinu, byly provedeny na stejné úrovni teorie jako simulace rentgenovských absorpčních spekter. To bylo možné díky nové teorii představené v článku.

Neelastická tunelovací spektra srovnání – experimentu a teorie.
Popis
Spektroskopické měření ve skenovacím tunelovacím mikroskopu s modifikovaným hrotem. Vlevo: schéma experimentu – na hrotu mikroskopu je umístěn spin se známými vlastnostmi, na povrchu je adsorbován neznámý spin. Uprostřed: změřený tunelovací proud pro různé vzdálenosti a různá napětí mezi hrotem a povrchem. Vpravo: výsledek teoretického modelu popisujícího neelastické tunelování skrz dva interagující spiny (čím blíže jsou, tím více interagují). Porovnáním teorie a experimentu je možné určit energie jednotlivých stavů (Ψi) systému dvou vázaných spinů, a odtud poté i vlastnosti původně neznámého spinu.