Einzelmolekül-Spinschalter auf Basis spannungsinduzierter Verzerrung der Koordinationssphäre

Wir berichten hier über ein neuartiges Einzelmolekül-Schaltkonzept, das auf dem Koordinationssphären-abhängigen Spinzustand von FeII-Komplexen beruht. Die lotrechte Anordnung zweier Terpyridin(tpy)-Liganden eines heteroleptischen Komplexes wird durch das angelegte elektrische Feld verzerrt. Während der eine Ligand den Komplex zwischen beiden Elektroden fixiert, erfühlt der zweite Ligand durch ein intrinsisches Dipolmoment das angelegte elektrische Feld, was zur Verzerrung der Koordinationssphäre und dadurch zum Spinübergang führt. Eine Serie von Komplexen mit unterschiedlichen Dipolmomenten wurde hergestellt und auf ihre Transporteigenschaften in mechanisch kontrollierten Bruchkontakten untersucht. Die statistische Auswertung stützt die Hypothese des Schaltmechanismus, bei dem mit zunehmender Stärke des Dipolmomentes des Eisenkomplexes die Anzahl der Einzelmolekülkontakte mit spannungsabhängigen Bistabilitäten zunimmt. Ein konstanter Schwellwert der E-Feldstärke, die zum Schalten eines Kontaktes erforderlich ist, spricht ebenfalls für den postulierten Schaltmechanismus.