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Des molécules à transition de spin : de nombreuses applications

Des chercheurs travaillent actuellement sur des molécules à transition de spin pour le stockage de données et les dispositifs d’affichage.

Les molécules à transition de spin présentent deux états de spin stables, chacun de ces états caractérisés par des propriétés magnétiques, optiques et électroniques distinctes. Les idées d’applications de ces molécules sont nombreuses avec notamment le stockage de données et les dispositifs d’affichage. Cependant, pour toutes les idées d’applications, il y a une volonté croissante de réduire la taille des dispositifs, amenant à étudier l’interaction de ces molécules avec leur environnement, e.g. le substrat.

Dans le cadre d’une collaboration entre l’Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS) et l’Institut de Technologie de Karlsruhe, les chercheurs du Département Magnétisme des Objets NanoStructurés (DMONS) dirigé par Eric Beaurepaire, ont étudié les deux premières couches de molécules de Fe(phen)2(NCS)2 sur une surface de cuivre (voir figure) à l’aide d’un microscope à effet tunnel à basse température.

Les molécules de la deuxième couche ont été identifiées dans un état de spin haut induit par la couche sous-jacente ainsi que le substrat. De plus, à l’aide du champ électrique créé par la pointe du microscope, il est possible à présent de commuter les molécules de la deuxième couche dans l’état bas spin et d’expliquer la transition à l’aide d’un modèle physique.

Ce projet a bénéficié du soutien financier du Centre International de Recherche aux Frontières de la Chimie (CIRFC).

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Référence

M. Gruber, V. Davesne, M. Bowen, S. Boukari, E. Beaurepaire, W. Wulfhekel, et T. Miyamachi
Spin state of spin-crossover complexes: From single molecules to ultrathin film
Phys. Rev. B, 89, 195415 (DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.89.195415)