Thermisch und optisch schaltbare Eisen(II)‐Komplexe

Abstract In der Übergangsmetallchemie gibt es eine Klasse von Komplexverbindungen, bei denen eine Temperaturerniedrigung einen Wechsel im Spinzustand des Zentralatoms vom High‐Spin‐ in den Low‐Spin‐Zustand bewirkt. Dabei ändern sich die magnetischen und optischen Eigenschaften, über die der thermische Spinübergang (auch Spincrossover genannt) sehr gut verfolgt werden kann. Dieses Phänomen tritt sowohl in flüssiger Phase als auch im Festkörper auf. Eine herausragende Stellung nehmen Eisen(II) — Spincrossover — Verbindungen ein, in denen der Spinübergang im Festkörper auf sehr unterschiedliche Weise — graduell, abrupt, mit Hysterese oder stufenweise — verlaufen kann und mit Mößbauer‐ und optischer Spektroskopie, mit magnetischen Suszeptibilitäts‐ und Wärmekapazitätsmessungen sowie durch Kristallstrukturanalyse intensiv untersucht worden ist. Die kooperative Wechselwirkung zwischen den einzelnen Komplexmolekülen kann befriedigend durch elastische Eigenschaften und durch die Änderung von Gestalt und Volumen der Komplexmoleküle beim Spinübergang erklärt werden. Bei Untersuchungen an Eisen(II)‐Spincrossover‐Verbindungen konnte man beobachten, daß sich der Low‐Spin‐Zustand mit grünem Licht in den High‐Spin‐Zustand umschalten läßt, der bei tiefen Temperaturen eine nahezu unendlich lange Lebensdauer haben kann (LIESST = Light‐Induced Excited Spin State Trapping). Mit rotem Licht läßt sich der metastabile High‐Spin‐ wieder in den Low‐Spin‐Zustand zurückschalten. Der Mechanismus des LIESST‐Effekts ist aufgeklärt, die Zerfallskinetik im Detail untersucht und im Rahmen der Theorie strahlungsloser Übergänge verstanden. Anwendungen des LIESST‐Effekts in der optischen Informationstechnik sind denkbar.