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En direct des laboratoires de l'institut de Chimie

 

Bistabilité magnétique en solution : vers l’effet mémoire de la molécule unique !

 

Le design minutieux d’un ligand électro-actif et son association à un ion lanthanide approprié a permis d’obtenir une molécule qui conserve un effet mémoire et ce, même isolée en solution. Ce travail a été mené conjointement par l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS / Université de Rennes 1), l’université de Florence (Italie) et l’université fédérale de Minas Gerais (Brésil). L’observation de cet effet en solution représente une avancée capitale dans la perspective de mise en forme de tels objets et de leur utilisation dans le renouveau des technologies de stockage de l’information (ordinateur quantique).

 

Complexe d’ion dysprosium à ligand tetrathiofulvalene montrant une bistabilité magnétique en solution
© Fabrice Pointillart

 

Ce composé a été obtenu à partir de la fonctionnalisation d’un cœur tétrathiofulvalène* (TTF) par un groupement chimique azoté bis-chélate et un précurseur métallique d’ion dysprosium (Dy) et de ligands ancillaires de type b-diketonate (voir figure). Le principe de l’effet mémoire repose sur la capacité de la molécule à bloquer son aimantation suivant une orientation donnée (voir figure). Ainsi pour une même valeur de champ magnétique, deux valeurs d’aimantation rémanente** sont observées. Ce phénomène appelé bistabilité magnétiquepermet l’adressage et le stockage d’un bit d’information 0 ou 1. Le complexe de dysprosium élaboré ici présente cette propriété à la température de l’Hélium liquide (4.2 K). C’est la première fois qu’un complexe de dysprosium présente une bistabilité magnétique à la fois à l’état solide et en solution. La parfaite conservation de la propriété de mémoire magnétique en solution démontre que ce phénomène complexe prend sa source dans la molécule elle-même et non dans le solide.

 

* Le tétrathiofulvalène est une molécule plane, riche en électrons capable de s’oxyder et de ce réduire de manière réversible pour donner 3 états d’oxydation stables.

** L’aimantation rémanente est l’aimantation conservée par un objet lorsque l’on coupe le champ magnétique.

 

Références

Tamyris T. da Cunha, Julie Jung, Marie-Emmanuelle Boulon, Giulio Campo, Fabrice Pointillart, Cynthia L. M. Pereira, Boris Le Guennic, Olivier Cador, Kevin Bernot, Francesco Pineider, Stéphane Golhen et Lahcène Ouahab
Magnetic Poles Determinations and Robustness of Memory Effect Upon Solubilization in a DyIII-based Single Ion Magnet
Journal of the American Chemical Society 15 octobre 2013.
DOI: 10.1021/ja4089956


Contacts chercheurs

Fabrice Pointillart, Institut des sciences chimiques de Rennes
Courriel : fabrice.pointillart@univ-rennes1.fr

Tél. : 0223236752

 

Contacts institut

Christophe Cartier dit Moulin, Jonathan Rangapanaiken

 

06 décembre 2013

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