Soluble multiferroic hybrids:Controlling the electronic interactions

Organisch-anorganisch hybride materialen worden bestudeerd vanwege hun uitzonderlijke elektronische eigenschappen: magnetisme, geleiding, fotovoltaische en multiferroische eigenschappen. In deze hybride materialen wordt het magnetisme veroorzaakt door het anorganische deel, en eigenschappen zoals ferroelectriciteit en ferroelasticiteit worden merendeels bepaald door het organische deel. De oorsprong van deze eigenschappen is verwant, hetgeen de mogelijkheid biedt om wederzijds de eigenschappen van de organische en anorganische component te beïnvloeden. Deze multifunctionele eigenschappen zijn van belang voor toekomstige logica en geheugen componenten.Dit proefschrift beschrijft bepaalde hybride materialen. Een groot voordeel van deze materialen is hun flexibiliteit in structuur. Dit betekent dat de synthese gebruik kan maken van diverse organische en anorganische componenten. Ook van belang is dat deze materialen gesynthetiseerd kunnen worden bij lage temperaturen. Synthese vanuit vloeistof geeft als additionele mogelijkheid om ze als dunne film te synthetiseren. De hybride dunne film materialen, laten eigenschappen zien die ook veranderd kunnen worden.De algemene idee van het onderzoek van dit proefschrift is aan te tonen dat de eigenschappen van deze hybride organisch-anorganische materialen, zoals ferroelectriciteit en magnetisme, gevarieerd kunnen worden door de keuze van de organische component. Het proefschrift laat zien dat de keuze van de organische amine de eigenschappen van de anorganische component kan veranderen. Van belang is ook dat het interface tussen de organische en anorganische component uitzonderlijke mogelijkheden biedt voor multifunctionele eigenschappen.Organic-inorganic hybrids are investigated because of their remarkable electronic properties: magnetism, conductivity, photovoltaic properties and multiferroicity. In the hybrids magnetism originates from the inorganic part, while properties like ferroelectricity and ferroelasticity originate in part from the organic block. The origin of their properties is correlated, creating the remarkable opportunity to have mutual control of the properties of the organic block by affecting the inorganic block and vice versa. Such multifunctional phenomena are of interest for future logic and memory devices.The thesis describes selected members of these hybrid materials. A large advantage of these materials is their structural flexibility. It means that the synthesis can incorporate different organic or inorganic blocks. Moreover, these hybrids can be synthesized using low-temperature processing techniques. Processing from solution provides an additional degree of freedom for the synthesis of these hybrids as thin films. Hybrid thin films described in the thesis, exhibit magnetic properties, which can be also tuned.The general idea of the work of this thesis is to demonstrate that the electronic properties of the organic-inorganic hybrids can be tuned by varying the organic moieties. It is shown that the choice of the organic amine affects the properties of the inorganic block, such as the magnetic or ferroelectric properties. Importantly, the interface between the organic and inorganic blocks creates remarkable opportunities for multifunctional properties