Substrate-Independent Magnetic Bistability in Monolayers of the Single-Molecule Magnet Dy2ScN@C80 on Metals and Insulators

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Denis S. Krylov - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Institute for Basic Science (Autor:in)
  • Sebastian Schimmel - , Professur für Experimentelle Festkörperphysik (gB/IFW), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Vasilii Dubrovin - , Professur für Experimentelle Festkörperphysik (gB/IFW), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Fupin Liu - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • T. T.Nhung Nguyen - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Lukas Spree - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Chia Hsiang Chen - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Kaohsiung Medical University (Autor:in)
  • Georgios Velkos - , Professur für Experimentelle Festkörperphysik (gB/IFW), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Claudiu Bulbucan - , Lund University (Autor:in)
  • Rasmus Westerström - , Lund University (Autor:in)
  • Michał Studniarek - , Paul Scherrer Institute (Autor:in)
  • Jan Dreiser - , Paul Scherrer Institute (Autor:in)
  • Christian Hess - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Bernd Büchner - , Professur für Experimentelle Festkörperphysik (gB/IFW), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Stanislav M. Avdoshenko - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Alexey A. Popov - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)

Abstract

Magnetic hysteresis is demonstrated for monolayers of the single-molecule magnet (SMM) Dy2ScN@C80 deposited on Au(111), Ag(100), and MgO|Ag(100) surfaces by vacuum sublimation. The topography and electronic structure of Dy2ScN@C80 adsorbed on Au(111) were studied by STM. X-ray magnetic CD studies show that the Dy2ScN@C80 monolayers exhibit similarly broad magnetic hysteresis independent on the substrate used, but the orientation of the Dy2ScN cluster depends strongly on the surface. DFT calculations show that the extent of the electronic interaction of the fullerene molecules with the surface is increasing dramatically from MgO to Au(111) and Ag(100). However, the charge redistribution at the fullerene-surface interface is fully absorbed by the carbon cage, leaving the state of the endohedral cluster intact. This Faraday cage effect of the fullerene preserves the magnetic bistability of fullerene-SMMs on conducting substrates and facilitates their application in molecular spintronics.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)5756-5764
Seitenumfang9
FachzeitschriftAngewandte Chemie - International Edition
Jahrgang59
Ausgabenummer14
PublikationsstatusVeröffentlicht - 27 März 2020
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

PubMed 31860759

Schlagworte

ASJC Scopus Sachgebiete

Schlagwörter

  • endohedral metallofullerenes, monolayers, scanning probe microscopy, single-molecule magnets, XMCD