Engineering Chemisorption of Fe 4 Single‐Molecule Magnets on Gold

Autor: Totti Federico, Ohresser Philippe, Poggini Lorenzo, Erik Tancini, Barra Anne-Laure, Sessoli Roberta, Chiara Danieli, Caneschi Andrea, Jean Paul Kappler, Cucinotta Giuseppe, Li Weibin, Mannini Matteo, Arrio Marie-Anne, Malavolti Luigi, Lunghi Alessandro, Joly Loïc, Serrano Giulia, Andrea Cornia, Juhin Amélie, Otero Edwige, Sainctavit Philippe, Andrea Sorrentino
Přispěvatelé: Istituto di Chimica dei Composti Organometallici (ICCOM), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Università degli Studi di Firenze = University of Florence (UniFI), Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia = University of Modena and Reggio Emilia (UNIMORE), Laboratoire national des champs magnétiques intenses - Grenoble (LNCMI-G ), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Università degli Studi di Firenze = University of Florence [Firenze] (UNIFI), Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia (UNIMORE), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Gestionnaire, Hal Sorbonne Université
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Materials science
single-molecule magnets
self-assembled monolayers
nanomagnetism
synchrotron radiation
spintronics
ab initio molecular dynamics
DFT
Synchrotron radiation
02 engineering and technology
ab initio molecular dynamics
DFT
nanomagnetism
self-assembled monolayers
single-molecule magnets
spintronics
synchrotron radiation
010402 general chemistry
01 natural sciences
Ab initio molecular dynamics
Condensed Matter::Materials Science
Molecule
[CHIM.MATE] Chemical Sciences/Material chemistry
Spintronics
Mechanical Engineering
Self-assembled monolayer
[CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry
021001 nanoscience & nanotechnology
equipment and supplies
0104 chemical sciences
[CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry
[CHIM.THEO] Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry
Mechanics of Materials
Chemical physics
Chemisorption
Magnet
0210 nano-technology
human activities
Zdroj: Advanced Materials Interfaces
Advanced Materials Interfaces, In press, ⟨10.1002/admi.202101182⟩
Advanced Materials Interfaces, Wiley, In press, ⟨10.1002/admi.202101182⟩
Advanced materials interfaces 8 (2021): 2101182-1–2101182-9. doi:10.1002/admi.202101182
info:cnr-pdr/source/autori:Poggini L.; Tancini E.; Danieli C.; Sorrentino A.L.; Serrano G.; Lunghi A.; Malavolti L.; Cucinotta G.; Barra A.-L.; Juhin A.; Arrio M.-A.; Li W.; Otero E.; Ohresser P.; Joly L.; Kappler J.P.; Totti F.; Sainctavit P.; Caneschi A.; Sessoli R.; Cornia A.; Mannini M./titolo:Engineering Chemisorption of Fe4 Single-Molecule Magnets on Gold/doi:10.1002%2Fadmi.202101182/rivista:Advanced materials interfaces/anno:2021/pagina_da:2101182-1/pagina_a:2101182-9/intervallo_pagine:2101182-1–2101182-9/volume:8
ISSN: 2196-7350
Popis: International audience; Gaining control over the grafting geometry is critically important for any application of surface-supported single-molecule magnets (SMMs) in data storage, spintronics, and quantum information science. Here, tetrairon(III) SMMs with a propeller-like structure are functionalized with thioacetyl-terminated alkyl chains to promote chemisorption on gold surfaces from solution and to evaluate differences in adsorption geometry and magnetic properties as a function of chain length. The prepared monolayers are investigated using X-ray absorption techniques with linearly and circularly polarized light to extract geometrical and magnetic information, respectively. All derivatives remain intact and form partially oriented monolayers on the gold surface. A ligand-field analysis of the observed X-ray natural linear dichroism shows that the threefold molecular axis is invariably biased toward the surface normal, in agreement with ab initio calculations. This preferential orientation is most pronounced in monolayers of the shortest-chain derivative, which are further studied with an ultralow temperature X-ray magnetic circular dichroism setup operating down to 350 mK. The isothermal field sweeps with the magnetic field at normal incidence show an open hysteresis loop below 1 K, while measurements at different incidence angles prove the magnetic anisotropy of the monolayers.
Databáze: OpenAIRE
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