Чисто органические радикалы состоят из легких элементов, таких как углерод, азот и кислород, и обычно имеют один неспаренный электрон, который создает постоянный магнитный момент. «Они интересны во многих приложениях»; говорит Бенедетта Касу: «Их можно использовать, в частности, в элементах хранения, батареях, датчиках и в биомедицинских приложениях. Они также могут быть использованы при создании квантового компьютера.«Исследователи из Тюбингена исследовали границу раздела между единичным кристаллом рутила и органическим радикалом, используя процедуру рентгеновской спектроскопии с очень высоким разрешением в сочетании с теоретическими расчетами доктора.
Арриго Кальцолари из Istituto Nanoscienze в Модене, Италия. Исследователи называют эту связь между обычными и органическими магнитами «спинтерфейсом», потому что в нем сочетаются идеи «вращения» и «интерфейса»."
«В этом эксперименте органические радикалы удерживаются на месте физически, и магнитный момент сохраняется между различными материалами», – говорит Бенедетта Касу. Она говорит, что это хорошо сработало.
Но, по ее словам, ситуация полностью изменилась, когда на соответствующей поверхности рутила появился крошечный дефект – i.е., если кристаллические поверхности не были идеально упорядочены. «В этом случае органический радикал химически связан с реакционной точкой дефекта, уничтожая магнитный момент», – объясняет Касу.
По словам Касу, этот подход с комбинацией рентгеновской спектроскопии и теоретических расчетов оказался очень полезным, помогая исследователям понять механизмы на этом сложном интерфейсе.
Исследователям нужно было описать как задействованные электрические заряды, так и вращение. Впервые стало ясно, какие важные влияния возникают из-за дефектов поверхности на одной из этих спинтерфейсов. «Это ключевой результат, одинаково применимый в химии и физике, а также в материаловедении», – говорит Касу.