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Posté par Redbran le Samedi 18/03/2017 à 00:00
De nouveaux matériaux moléculaires magnétiques à mémoire
Aller vers des molécules magnétiques multifonctionnelles et commutables pour des dispositifs à mémoire miniatures est le but que cherchent à atteindre de nombreux scientifiques. Pour y parvenir, des chercheurs du Laboratoire des multimatériaux et interfaces (CNRS/Université Claude Bernard (Claude Bernard, né le 12 juillet 1813 à Saint-Julien (Rhône) et mort le 10 février 1878 à Paris, est un médecin et physiologiste français.) Lyon1)(*) ont assemblé des métaux et des radicaux libres qui portent tous des moments magnétiques. Ils espèrent ainsi pouvoir faire varier les propriétés magnétiques en intervenant soit sur le magnétisme (Le magnétisme est un phénomène physique, par lequel se manifestent des forces attractives ou répulsives d'un objet sur un autre, ou avec des charges...) des radicaux, soit sur celui des métaux.. Ce résultat qui élargit le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) des possibles pour l'élaboration de matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) moléculaires magnétiques commutables est publié dans Journal of the American Chemical Society.


Du radical au réseau 2D métal-radical avec structure de type lamellaire et isomérie (Le terme isomérie vient du grec isos (identique) et meros (partie). L'isomérie a été remarquée la première fois en 1827, quand Friedrich Woehler a préparé l'acide cyanique...) rédox thermo-induite.
Le traitement et le stockage de l'information numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par opposition...) exigent une miniaturisation de plus en plus poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air brassé par un moteur, dans le sens inverse de l'avancement.) des composants, jusqu'à l'échelle de la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière possédant les...). Pour atteindre ce but, les chercheurs du Laboratoire des multimatériaux et interfaces ont élaboré des matériaux moléculaires magnétiques en imaginant une approche originale qui consiste à assembler des métaux et des radicaux libres qui portent tous des moments magnétiques. Ils espèrent ainsi pouvoir faire varier les propriétés magnétiques en intervenant soit sur le magnétisme des radicaux, soit sur celui des métaux.

L'équipe du Laboratoire des multimatériaux et interfaces vient de montrer que certains de ces systèmes peuvent changer d'état magnétique avec la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée...). A température ambiante, les molécules sont magnétiques (état ON) mais lorsque l'on refroidit, un électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge électrique élémentaire de signe négatif. C'est un des composants de l'atome.) est transféré du métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des liaisons ioniques dans le cas...) vers le radical et la molécule n'est alors plus magnétique (état OFF). Lorsque l'on réchauffe, la molécule redevient magnétique. Le système peut donc passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) d'un état à l'autre de manière réversible, comme un commutateur.

Pour comprendre l'origine de ce phénomène, les chercheurs ont ensuite mis en œuvre plusieurs méthodes de caractérisation: diffraction (La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle qui ne leur est pas complètement transparent ; le phénomène peut être interprété par la diffusion...) des rayons X, spectroscopies d'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par une autre entité, par exemple, un atome qui fait une...) et d'émission dans le visible et dans les rayons X, résonance paramagnétique électronique (La résonance paramagnétique électronique (RPE) est une technique de mesure physique. Elle est également connue sous le nom de résonance de spin électronique (ESR en anglais).), électrochimie, analyse calorimétrique différentielle à modulation de température et spectroscopie Raman, combinant ainsi des expertises en chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.), en cristallographie et en physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens...).

L'étape suivante va consister à optimiser ces systèmes commutables pour leur utilisation future dans le traitement et le stockage de l'information, où l'augmentation des densités de stockage exige une miniaturisation de plus en plus pointue.

Note:
(*) Et du Département de chimie moléculaire (CNRS/Université Grenoble Alpes), du Laboratoire de chimie (CNRS/ENS Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1), de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical...) Néel (CNRS/Université Grenoble Alpes) et des Universités de Genève et de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce, de l'industrie, de la culture, de la finance et des affaires internationales. Montréal a...).


Référence publication:
Anthony Lannes, Yan Suffren, Jean Bernard Tommasino, Rodica Chiriac, François Toche, Lhoussain Khrouz, Florian Molton, Carole Duboc, Isabelle Kieffer, Jean-Louis Hazemann, Christian Reber, Andreas Hauser & Dominique Luneau
Room Temperature Magnetic Switchability Assisted by Hysteretic Valence Tautomerism in a Layered Two Dimensional Manganese-Radical Coordination Framework (Un framework est un espace de travail modulaire. C'est un ensemble de bibliothèques et de conventions permettant le développement rapide d'applications. Il fournit...)
J. Am. Chem. Soc. 25 novembre 2016
DOI: 10.1021/jacs.6b10544

Contact chercheur:
Dominique Luneau, Laboratoire des multimatériaux et interfaces - Lyon

Contacts institut:
Christophe Cartier dit Moulin (Un moulin est une machine à moudre les grains de céréale en farine et, par analogie, une machine à broyer, piler, pulvériser diverses substances et à extraire certains produits (huile,...), Stéphanie Younes

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Source: CNRS-INC