Vers une nouvelle génération d'aimants moléculaires

Publié par Adrien le 04/11/2020 à 09:00
Source: CNRS
Des téléphones aux satellites, en passant par les portes de nos réfrigérateurs, les aimants sont omniprésents dans notre vie quotidienne. Cependant, ils sont constitués de matériaux inorganiques lourds dont certains éléments constitutifs sont peu disponibles. Des chercheurs et chercheuses du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), de l'université de Bordeaux (Cette page est consacrée au PRES Université de Bordeaux. Pour les pages sur les universités, voir Université Bordeaux I, Université Bordeaux II, Université Bordeaux III, Université Bordeaux IV; pour la...) et de l'ESRF (le synchrotron (Le terme synchrotron désigne un type de grand instrument destiné à l'accélération à haute énergie de particules élémentaires.) européen de Grenoble) ont mis au point (Graphie) un nouvel aimant (Un aimant est un objet fabriqué dans un matériau magnétique dur, c’est-à-dire dont le champ rémanent et l'excitation coercitive sont grands (voir...) moléculaire, léger, conçu à basse 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 aux sensations de...) et aux propriétés magnétiques sans précédent.


Représentation imagée de l'aimant moléculaire et de ses propriétés magnétiques. © Rodolphe Clérac

Ce composé, issu de la 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.) de coordination, contient du chrome (Le chrome est un élément chimique de symbole Cr et de numéro atomique 24.), un 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 des métaux alcalins. Les métaux sont un des...) abondant, et des molécules organiques peu coûteuses. Il s'agit du premier aimant moléculaire qui possède jusqu'à 240°C un "effet mémoire (L'effet mémoire est un phénomène physico-chimique affectant les performances des accumulateurs électriques.)", c'est à dire qu'il est capable de conserver un de ses deux états magnétiques. Cet effet est mesuré par un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:), dit coercitif, qui est 25 fois plus élevé à température ambiante pour ce nouveau matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base sélectionnée en...) que pour le plus performant de ses prédécesseurs moléculaires. Cette propriété est ainsi tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) à fait comparable à celle de certains aimants commerciaux purement inorganiques.

Cette découverte, publiée le 30 octobre dans Science, offre des perspectives extrêmement prometteuses qui pourraient déboucher sur une nouvelle génération d'aimants complémentaires des systèmes actuels.

Visionner des vidéos (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la restitution d'images animées, accompagnées ou non de son,...) illustrant les propriétés de l'aimant moléculaire avant et après sa dernière étape de synthèse.

Bibliographie:
Metal-organic magnets with large coercivity and ordering temperatures up to 242°C, P. Perlepe, I. Oyarzabal, A. Mailman, M. Yquel, M. Platunov, I. Dovgaliuk, M. Rouzières, P. Négrier, D. Mondieig, E. A. Suturina, M.A. Dourges, S. Bonhommeau, R. A. Musgrave, K. S. Pedersen, D. Chernyshov, F. Wilhelm, A. Rogalev, C. Mathonière, R. Clérac,
Science, le 30 octobre 2020,
DOI: 10.1126/science.abb3861.
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