Magneten gemaakt van organische materialen hebben een aantal voordelen ten opzichte van de klassieke metalen of gelegeerde magneten. Ze zijn chemisch flexibeler, goedkoper te maken, en kan beter worden aangepast aan verschillende doeleinden en verschillende ontwerpen. In praktijk, onderzoekers willen beide soorten magneten toepassen in elektronica – in spintronische elementen, die informatie niet door elektrische belasting transporteren, maar via de spin van de samenstellende moleculen. Dit intrinsieke impulsmoment is een typisch kenmerk van deeltjes, zoals elektronen. Reza Kakavandi, Professor Thomas Chassé en Dr. Benedetta Casu van het Instituut voor Fysische Chemie aan de Universiteit van Tübingen hebben precies zo'n magnetisch grensvlak tussen de titaniumoxidekristallen in rutielvorm en een puur organische magneet onderzocht. Ze ontdekten dat het overgangsgebied waar de materialen elkaar ontmoetten, zeer gevoelig was voor minimale defecten in de oppervlakken.

De resultaten van hun onderzoek zijn gepubliceerd in de laatste Nano-onderzoek .

Puur organische radicalen zijn samengesteld uit lichte elementen zoals koolstof, stikstof en zuurstof, en hebben meestal één ongepaard elektron, die een permanent magnetisch momentum creëert. "Ze zijn interessant in heel veel toepassingen;" zegt Benedetta Casu, "Ze kunnen vooral worden gebruikt in opbergelementen, batterijen, sensoren en voor biomedische toepassingen. Ze kunnen ook worden gebruikt bij de constructie van een kwantumcomputer." De onderzoekers van Tübingen onderzochten het grensvlak tussen een enkel rutielkristal en een organisch radicaal met behulp van een röntgenspectroscopieprocedure met zeer hoge resolutie gecombineerd met theoretische berekeningen door Dr. Arrigo Calzolari van de Istituto Nanoscienze in Modena, Italië. De onderzoekers noemen dit verband tussen conventionele en organische magneten de "spinterface" omdat het de ideeën van "spin" en "interface" combineert.

"Bij dit experiment organische radicalen worden fysiek op hun plaats gehouden, en het magnetische momentum werd tussen de verschillende materialen gehouden, " zegt Benedetta Casu. Ze zegt dat het goed werkte. Maar, ze zegt, de situatie veranderde volledig toen er een klein defect was op het relevante oppervlak van het rutiel - d.w.z. als de kristaloppervlakken niet ideaal geordend waren. "In dat geval, het organische radicaal is chemisch gebonden aan het reactieve punt van het defect, het wegvagen van het magnetische momentum, " legt Cas uit.

Deze benadering met de combinatie van röntgenspectroscopie en theoretische berekeningen bleek zeer nuttig te zijn om de onderzoekers te helpen de mechanismen op deze complexe interface te begrijpen, volgens Casu. De onderzoekers moesten zowel de elektrische ladingen als de spin beschrijven. Voor het eerst werd duidelijk welke belangrijke invloeden voortkomen uit oppervlaktedefecten op een van deze spinterfaces. "Het is een belangrijk resultaat, even geldig in scheikunde en natuurkunde als voor materiaalwetenschappen, ' zegt Casu.