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En direct des laboratoires de l'institut de Chimie

 

Molécules-aimants à base de terres rares : l’union fait la force !

Un composé métallo-organique (Metal-Organic Framework, MOF) à base de terres rares montre l’efficacité d’une organisation collective de molécules-aimants pour l’obtention de composés magnétiques moléculaires. Ce résultat va à l’encontre de l’hypothèse habituelle qui veut que l’isolation d’une molécule-aimant de ses voisins soit la principale clé pour améliorer ses propriétés. Ce travail, publié dans Chemistry A European Journal, a été mené conjointement par des équipes de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS/INSA Rennes/ENSCR/Université de Rennes 1), de l’université de Ziguinchor (Sénégal) et de l’université de Florence (Italie).

 

Les molécules-aimants sont des molécules se comportant comme des aimants à l’échelle nanométrique. Elles offrent de nombreuses possibilités dans le domaine du stockage de l’information ou de l’électronique de spin (spintronique). En collaboration avec les universités de Ziguinchor (Sénégal) et de Florence (Italie), des chercheurs de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS/INSA Rennes/ENSCR/Université de Rennes 1) ont découvert que certaines molécules-aimants perdent leurs propriétés si elles sont isolées de leurs voisines.

Pour cela, les chercheurs ont obtenu une molécule-aimant à partir d’ions dysprosium (DyIII), une terre rare (métal) souvent utilisée dans les aimants moléculaires, et d’un ligand organique. Le réseau métallo-organique (dit « MOF ») ainsi formé impose spontanément une organisation collective aux ions DyIII sous forme de chaînes, dans lesquelles les DyIII sont fortement couplés magnétiquement. Cependant, lorsque ces chaînes sont magnétiquement rompues en incorporant une grande quantité d’ions yttrium (YIII, diamagnétique), chaque ion dysprosium alors isolé perd totalement sa propriété de molécule-aimant. Ceci va à l’encontre des résultats habituels où la dilution des molécule-aimants optimise leurs propriétés

Ces travaux mêlant deux communautés très actives, celles des réseaux métallo-organiques et des molécules-aimants, montrent l’effet spectaculaire que peuvent avoir l’arrangement et le couplage magnétique de molécules-aimants sur leurs propriétés. Ils montrent également que cette approche interdisciplinaire peut permettre d’obtenir efficacement de nouveaux composés magnétiques innovants.

 

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©Kevin Bernot

 

Références

G. Huang, G. Fernandez-Garcia, I. Badiane, M. Camara, S. Freslon, O. Guillou, C. Daiguebonne, F. Totti, O. Cador, T. Guizouarn, B. Le Guennic, K. Bernot
Magnetic Slow Relaxation in a Metal–Organic Framework Made of Chains of Ferromagnetically Coupled Single‐Molecule Magnets
Chemistry A European JournalMars 2018
DOI: 10.1002/chem.201800095

 

Cover Picture 10.1002/chem.201801396

 

Contacts

Kevin Bernot, ISCR UMR6226, INSA Rennes, ENSC Rennes, Université de Rennes 1
Courriel : kevin.bernot@insa-rennes.fr
T  02 23 23 84 82

 

Contacts institut

Sophie Félix, Stéphanie Younès, INC Communication

 

29 mai 2018

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