Nachweis maximaler Spinpolarisation in Chromdimerkationen durch zirkularen magnetischen Röntgendichroismus

Mithilfe des magnetischen zirkularen Rontgendichroismus wurden die elektronische Struktur und das magnetische Moment von Cr2+ bestimmt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich die bevorzugte Kopplung der 3d-Spins durch das Entfernen eines einzelnen Elektrons aus dem bindenden 4sσg-Orbital des Cr2 dramatisch umkehrt. Im Unterschied zum neutralen Molekul, das einen Grundzustand mit verschwindendem Spin bei kurzer Bindungslange besitzt, zeigt das Molekulkation einen ferromagnetisch gekoppelten Grundzustand mit dem hochstmoglichen Spin von S=11/2 bei nahezu der doppelten Bindungslange des neutralen Molekuls. Diese besondere Spinkonfiguration ist das Resultat einer indirekten Austauschkopplung der an den Ionenrumpfen lokalisierten 3d-Elektronen durch das delokalisierte 4sσ-Elektron uber den starken intraatomaren 3d-4s-Austausch. Unsere Ergebnisse ermoglichen erstmals eine Abschatzung der relativen Energien des ferromagnetisch gekoppelten 12Σ-Grundzustands und des angeregten 2Σ-Zustands.