De nouveaux matériaux moléculaires magnétiques à mémoire

Publié par Redbran le 18/03/2017 à 00:00
Source: CNRS-INC
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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...) 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...) des radicaux, soit sur celui des métaux.. Ce résultat qui élargit le champ des possibles pour l'élaboration de matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) 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 rédox thermo-induite.
Le traitement et le stockage de l'information numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information...) exigent une miniaturisation de plus en plus poussée des composants, jusqu'à l'échelle de la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui...). 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. 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...) est transféré du métal 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 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 des rayons X, spectroscopies d'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par...) 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...), électrochimie, analyse calorimétrique différentielle à modulation de température et spectroscopie Raman, combinant ainsi des expertises en chimie, en cristallographie (La cristallographie est la science qui se consacre à l'étude des substances cristallines...) et en physique.

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 Néel (CNRS/Université Grenoble Alpes) et des Universités de Genève et de Montréal.


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
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, Stéphanie Younes
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