Theoretische Physik zeigt Zusammenhang von Spin-Verhalten und mechanischer Verformung in komplexen chemischen Verbindungen
In einer deutsch-chinesischen Kooperation zwischen der TU Kaiserslautern und zwei Universitäten in Xi’an, der Northwestern Polytechnical University und der Xi’an Jiaotong University, wurde mit Hilfe von Berechnungen (Ab-initio-Theorie) das subtile Wechselspiel zwischen ultraschneller laserinduzierter Spindynamik und mechanischer Verformung untersucht.
In dem Grenzgebiet zwischen Physik, Chemie und Ingenieurwissenschaften führten die Wissenschaftler ab initio Rechnungen durch, um das magnetische Verhalten eines in einem fußballförmigen Kohlenstoffgerüst eingekapselten Dimers aus Kobaltatomen zu simulieren. Das Fulleren genannte Gerüst (C60), für dessen Entdeckung Sir Harold Kroto 1996 den Nobelpreis für Chemie erhielt, schirmt das Dimer gegen Einflüsse der Umgebung ab. Wie die Studien herausfanden, führen die mechanischen Deformationen des Fullerenkäfigs zu Änderungen der Spinlokalisation am eingeschlossenen Dimer. Dieses Phänomen ermöglicht es, den mechanischen Druck gezielt einzusetzen, um die laserinduzierte Spindynamik zu kontrollieren.
Die Studie, die die theoretischen Physiker der TU Kaiserslautern federführend mit den zwei chinesischen Einrichtungen durchgeführt haben, wurde kürzlich in der angesehenen Fachzeitschrift „Carbon“ veröffentlicht: