Координационные соединения в устройствах молекулярной спинтроники

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Спинтроника, являющаяся одной из самых молодых областей микроэлектроники, уже несколько десятилетий применяется для повышения эффективности компонентов компьютерной техники, разработки элементов квантового компьютера и других электронных устройств. Использование слоев молекулярных материалов в составе спинтронного устройства позволило существенно углубить понимание механизмов спинового транспорта и заложило основу нового направления на стыке физики и химии – “молекулярной спинтроники”. С момента зарождения этой области различные координационные соединения, включая полупроводники, мономолекулярные магниты, комплексы со спиновыми переходами и металл-органические координационные полимеры, рассматривались в качестве молекулярных материалов спинтронных устройств, которым они придавали различные необычные характеристики. В настоящей работе кратко проанализированы особенности использования ранее описанных представителей перечисленных классов соединений или их аналогов, пока еще хранящихся “на полках” в химических лабораториях, для создания полифункциональных устройств молекулярной спинтроники.

Об авторах

И. С. Злобин

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН; Московский физико-технический институт

Email: novikov84@ineos.ac.ru
Россия, Москва; Россия, Московская обл., Долгопрудный

В. В. Новиков

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН; Московский физико-технический институт

Email: novikov84@ineos.ac.ru
Россия, Москва; Россия, Московская обл., Долгопрудный

Ю. В. Нелюбина

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН; Московский физико-технический институт

Автор, ответственный за переписку.
Email: novikov84@ineos.ac.ru
Россия, Москва; Россия, Московская обл., Долгопрудный

Список литературы

  1. Yates J.T. // Science. 1998. V. 279. № 5349. P. 335.
  2. Zantye P.B., Kumar A., Sikder A.K. // Sci. Eng. Ineering. 2004. V. 45. № 3. P. 89.
  3. Wolf S.A., Chtchelkanova A.Y., Treger D.M. // IBM J. Res. Dev. 2006. V. 50. № 1. P. 101.
  4. Wolf S.A., Awschalom D.D., Buhrman R.A. et al. // Science. 2001. V. 294. № 5546. P. 1488.
  5. Žutić I., Fabian J., Das Sarma S. // Rev. Mod. Phys. 2004. V. 76. № 2. P. 323.
  6. Baibich M.N., Broto J.M., Fert A. et al. // Phys. Rev. Lett. 1988. V. 61. № 21. P. 2472.
  7. Binasch G., Grünberg P., Saurenbach F. et al. // Phys. Rev. B. 1989. V. 39. № 7. P. 4828.
  8. Ney A., Pampuch C., Koch R. et al. // Nature. 2003. V. 425. № 6957. P. 485.
  9. Behin-Aein B., Datta D., Salahuddin S., Datta S. // Nat. Nanotechnol. 2010. V. 5. № 4. P. 266.
  10. Burkard G., Engel H.A., Loss D. // Fortschr. Phys. 2000. V. 48. № 9–11. P. 965.
  11. Rao C.N.R., Cheetham A.K. // Science. 1996. V. 272. № 5260. P. 369.
  12. Khvalkovskii A.V., Zvezdin K.A. // J. Magn. Magn. Mater. 2006. V. 300. № 1. P. 270.
  13. Parkin S.S.P., Roche K.P., Samant M.G. et al. // J. A-ppl. Phys. 1999. V. 85. № 8. P. 5828.
  14. Tehrani S., Engel B., Slaughter J.M. et al. // IEEE Trans. Magn. 2000. V. 36. № 5. P. 2752.
  15. Khvalkovskiy A.V., Apalkov D., Watts S. et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2013. V. 46. № 13.
  16. Rizzo N.D., Houssameddine D., Janesky J. et al. // IEEE Trans. Magn. 2013. V. 49. № 7. P. 4441.
  17. Kim Y., Yun J.G., Park S.H. et al. // IEEE Trans. Electron Devices. 2012. V. 59. № 1. P. 35.
  18. Gajek M., Nowak J.J., Sun J.Z.et al. // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 100. № 13. P. 1.
  19. Devkota J. et al. Organic Spin Valves: A Review // Adv. Funct. Mater. 2016. V. 26. № 22. P. 3881.
  20. Camarero J., Coronado E. // J. Mater. Chem. 2009. V. 19. № 12. P. 1678.
  21. Felser C., Fecher G.H., Balke B. // Angew. Chem. Int. Ed. 2007. V. 46. № 5. P. 668.
  22. Sanvito S. // Chem. Soc. Rev. 2011. V. 40. № 6. P. 3336.
  23. Clemente-Juan J.M., Coronado E., Gaita-Ariñoa A. // Chem. Soc. Rev. 2012. V. 41. № 22. P. 7464.
  24. Coronado E. // Nat. Rev. Mater. 2020. V. 5. № 2. P. 87.
  25. Xiong Z.H., Wu D., Valy Vardeny Z., Shi J. // Nature. 2004. V. 427. № 6977. P. 821.
  26. Coronado E., Yamashita M. // Dalton Trans. 2016. V. 45. № 42. P. 16553.
  27. Sanvito S. // Nature Phys. 2010. V. 6. № 8. P. 562.
  28. Barthélémy A., Fert A., Contour J.P. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2002. V. 242–245. P. 68.
  29. Fert A., Barthélémy A., Petroff F. // Elsevier. 2006. V. 1. P. 153.
  30. Wang F.J., Yang C.G., Vardeny Z.V., Li X.G. // Phys. Rev. B Condens. Matter. 2007. V. 75. № 24.
  31. Yoo J.W., Jang H.W., Prigodin V.N. et al. // Synth. Met. 2010. V. 160. P. 216.
  32. Raman K.V. // Appl. Phys. Rev. 2014. V. 1. № 3. P. 031101.
  33. Cinchetti M., Dediu V.A., Hueso L.E. // Nat. Mater. 2017. V. 16. № 5. P. 507.
  34. Bedoya-Pinto A., Miralles S.G., Vélez S. et al. // Adv. Funct. Mater. 2018. V. 28. № 16. P. 1.
  35. Barraud C., Seneor P., Mattana R. et al. // Nat. Phys. 2010. V. 6. № 8. P. 615.
  36. Forment-Aliaga A., Coronado E. // Chem. Rec. 2018. V. 18. № 7. P. 737.
  37. Brütting W. // Physica Status Solidi. 2005. P. 1.
  38. Friend R.H., Gymer R.W., Holmes A.B. et al. // Nature. 1999. V. 397. № 6715. P. 121.
  39. Forrest S., Burrows P., Thompson M. // IEEE Spectr. 2000. V. 37. № 8. P. 29.
  40. Ding S., Tian Y., Hu W. // Nano Res. 2021.
  41. Wang F.J., Xiong Z.H., Wu D. et al. // Synth. Met. 2005. V. 155. № 1. P. 172.
  42. Santos T.S., Lee J.S., Migdal P. et al. // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 98. № 1. P. 016601.
  43. Prezioso M., Riminucci A., Bergenti I. et al. // Adv. Mater. 2011. V. 23. № 11. P. 1371.
  44. Jiang S.W., Chen B.B., Wang P. et al. // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 104. № 26. Art. 262402.
  45. Jiang S.W., Shu D.J., Lin L. et al. // New J. Phys. 2014. V. 16. № 1. P. 013028.
  46. Mondal P.C., Fontanesi C., Waldeck D.H. et al. // Acc. Chem. Res. 2016. V. 49. № 11. P. 2560.
  47. Delprat S., Galbiati M., Tatay S. et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2018. V. 51. № 47.
  48. Yang W., Shi Q., Miao T. et al. // Nat. Commun. 2019. V. 10. № 1. P. 1.
  49. Xia H., Zhang S., Li H. et al. // Results Phys. 2021. V. 22. P. 103963.
  50. Droghetti A., Steil S., Großmann N. et al. // Phys. Rev. B. 2014. V. 89. № 9. P. 094412.
  51. Bergenti I., Borgatti F., Calbucci M. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2018. V. 10. № 9. P. 8132.
  52. Riminucci A., Yu Z.G., Prezioso M. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2019. V. 11. № 8. P. 8319.
  53. Sun D., Miller J.S., Liu F. et al. // World Scientific 2018. V. 2. P. 167.
  54. Bedoya-Pinto A., Prima-García H., Casanova F. et al. // Adv. Electron. Mater. 2015. V. 1. № 6. P. 1.
  55. Sun X., Bedoya-Pinto A., Mao Z. et al. // Adv. Mater. 2016. V. 28. № 13. P. 2609.
  56. Yu D.E.C., Matsuda M., Tajima H. et al. // J. Mater. Chem. 2009. V. 19. № 6. P. 718.
  57. Yu D.E.C., Matsuda M., Tajima H. et al. // Dalton Trans. 2011. V. 40. № 10. P. 2283.
  58. Black N., Daiki T., Matsushita M.M. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. V. 20. № 1. P. 514.
  59. Pilia L., Serri M., Matsushita M.M. et al. // Adv. Funct. Mater. 2014. V. 24. № 16. P. 2383.
  60. Christou G., Gatteschi D., Hendrickson D.N. et al. // MRS Bull. 2000. V. 25. № 11. P. 66.
  61. Novikov V., Nelyubina Yu. // Russ. Chem. Rev. 2021. V. 90. № 10. P. 1330.
  62. Bogani L., Wernsdorfer W. // Nanosci. Technol. 2009. P. 194.
  63. Leuenberger M.N., Loss D. // Nature. 2001. V. 410. № 6830. P. 789.
  64. Elste F., Timm C. // Phys. Rev. B. 2006. V. 73. № 23. P. 235305.
  65. Timm C., Elste F. // Phys. Rev. B. 2006. V. 73. № 23. P. 235304.
  66. Ishikawa N., Sugita M., Ishikawa T. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2003. V. 125. № 29. P. 8694.
  67. Ishikawa N., Sugita M., Wernsdorfer W. // Ang. Chem. Int. Ed. 2005. V. 44. № 19. P. 2931.
  68. Katoh K., Komeda T., Yamashita M. // The Chem. Rec. 2016. V. 16. № 2. P. 987.
  69. Jo M.H., Grose J.E., Baheti K. et al. // Nano Lett. 2006. V. 6. № 9. P. 2014.
  70. Stepanow S., Honolka J., Gambardella P. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2010. V. 132. № 34. P. 11900.
  71. Candini A., Klyatskaya S., Ruben M. et al. // Nano Lett. 2011. V. 11. № 7. P. 2634.
  72. Urdampilleta M., Nguyen N.V., Cleuziou J.P. et al. // Int. J. Mol. Sci. 2011. V. 12. № 10. P. 6656.
  73. Shao D., Wang X.-Y. // Chin. J. Chem. 2020. V. 38. № 9. P. 1005.
  74. Mannini M., Pineider F., Sainctavit P. et al. // Nature Mater. 2009. V. 8. № 3. P. 194.
  75. Cini A., Mannini M., Totti F. et al. // Nat. Commun. 2018. V. 9. № 1. P. 480.
  76. Mitcov D., Pedersen A.H., Ceccato M. et al. // Chem. Sci. 2019. V. 10. № 10. P. 3065.
  77. Cucinotta G., Poggini L., Pedrini A. et al. // Adv. Funct. Mater. 2017. V. 1703600. P. 1.
  78. Miralles S.G., Bedoya-Pinto A., Baldoví J.J. et al. // Chem. Sci. 2018. V. 9. № 1. P. 199.
  79. Senthil Kumar K., Ruben M. // Coord. Chem. Rev. 2017. V. 346. P. 176.
  80. Shepherd H.J., Molnár G., Nicolazzi W. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2013. V. 2013. № 5–6. P. 653.
  81. Cavallini M. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2012. V. 14. № 34. P. 11867.
  82. Zlobin I.S., Aisin R.R., Novikov V.V. // Russ. J. Coord. Chem. 2022. V. 48. № 1. P. 33.
  83. Long G.J., Grandjean F., Reger D.L. //. Springer. 2004. P. 91.
  84. Mahfoud T., Molnár G., Cobo S. et al. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 99. № 5. P. 053307.
  85. Naggert H., Bannwarth A., Chemnitz S. et al. // Dalton Trans. 2011. V. 40. № 24. P. 6364.
  86. Aisin R.R., Belov A.S., Belova S.A. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2021. V. 47. № 1. P. 52.
  87. Niel V., Gaspar A.B., Muñoz M.C. et al. // Inorg. Chem. 2003. V. 42. № 15. P. 4782.
  88. Aravena D., Ruiz E. // J. Am. Chem. Soc. 2012. V. 134. № 2. P. 777.
  89. Baadji N., Sanvito S. // Phys. Rev. Lett. 2012. V. 108. № 21. P. 217201.
  90. Lefter C., Davesne V., Salmon L. et al. // Magnetochemistry. 2016. V. 2. № 1. P. 18.
  91. Lee K., Park J., Song I., Yoon S.M. // Bull. Korean. Chem. Soc. 2021. V. 42. № 9. P. 1170.
  92. Dong R., Zhang Z., Tranca D.C. et al. // Nat. Commun. 2018. V. 9. № 1. P. 2637.
  93. Yang C., Dong R., Wang M. et al. // Nat. Commun. 2019. V. 10. № 1. P. 3260.
  94. Yoon S.M., Park J.H., Grzybowski B.A. // Ang. Chem. 2017. V. 129. № 1. P. 133.
  95. Dong R., Zhang T., Feng X. // Chem. Rev. 2018. V. 118. № 13. P. 6189.
  96. Song X., Liu J., Zhang T., Chen L. // Sci. China Chem. 2020. V. 63. № 10. P. 1391.
  97. Wang P., Jiang X., Hu J. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2020. V. 22. № 19. P. 11045.
  98. Chakravarty C., Mandal B., Sarkar P.J. // Phys. Chem. C. 2016. V. 120. № 49. P. 28307.
  99. Mandal B., Sarkar P. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2015. V. 17. № 26. P. 17437.
  100. Song X. et al. // Ang. Chem. Int. Ed. 2020. V. 59. № 3. P. 1118.
  101. Aulakh D. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2015. V. 137. № 29. P. 9254.
  102. Aulakh D. et al. // Inorg. Chem. 2017. V. 56. № 12. P. 6965.
  103. Aulakh D. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2019. V. 141. № 7. P. 2997.

Дополнительные файлы


© И.С. Злобин, В.В. Новиков, Ю.В. Нелюбина, 2022