Magnétisme moléculaire

Cette activité, intégrée au réseau d’excellence européen MAGMANet auquel nous appartenons, se développe grâce à une étroite collaboration avec trois laboratoires de chimie :

• le Laboratoire de Chimie Inorganique et de Magnétisme Moléculaire (LCIM2),
• l’Institut de Chimie Moléculaire et Organique (ICMO),
• et le département de chimie de Florence.

Elle repose sur notre cryostat TBT qui a été développé avec Jean-Paul Kappler de l’IPCMS. Cet appareil unique au monde permet de mesurer des signaux XMCD à très basse température (200 millikelvins) dans des champs magnétiques intenses (7 teslas).

• Nanoaimants moléculaires

Les nanoaimants sont des molécules magnétiques qui grâce à une forte anisotropie, présentent une ouverture des cycles d’aimantation qui s’apparente à celle observée pour des aimants classiques. Les propriétés exceptionnelles des nanoaimants sont de très grands champs coercitifs (plusieurs teslas), des courbes d’aimantation dynamique et de basses températures de mise en ordre (souvent sous les 4 kelvins). Notre objectif est de synthétiser des dispositifs où des molécules magnétiques isolées sont déposées sur des surfaces (Au(111), Si(111) ou CdSe) et s’autoorganisent. Les propriétés magnétiques de ces objets de la spintronique moléculaire ne peuvent pas être mesurées par des techniques conventionnelles et seul le XMCD, chimiquement sélectif et particulièrement sensible à la surface, peut apporter des informations quantitatives.

• Photomagnétisme

La chimie moléculaire permet d’obtenir des molécules à haut-spin photo-actives dont la bistabilité pourrait à terme servir pour le stockage de l’information à l’échelle du nanomètre. Nous nous proposons de clarifier les propriétés physico-chimiques fondamentales des ces objets complexes (cyanures bimétalliques ou cathécholates de cobalt de l’université de Florence) dont le photomagnétisme peut provenir soit d’un transfert de charge, soit d’une conversion haut-spin/bas spin.

Méthodes expérimentales : XAS, XMCD,
Méthodes théoriques : DFT, LFM.