Spintronique moléculaire avec des molécules-aimants – MolNanoSpin

L’électronique moléculaire et l’électronique de spin sont deux domaines majeurs de la nanoscience moderne. Le premier domaine a utilisé depuis plusieurs années des molécules afin de réaliser des dispositifs à molécule unique pour des applications potentielles en électronique. Le deuxième a été à l’origine d’une révolution en électronique où il était possible de manipuler le transport du spin électronique aboutissant à des effets gigantesques de magnéto-résistance. L’objectif de ce projet est de marier les deux domaines pour faire émerger un nouveau : Electronique de Spin Moléculaire en utilisant entre autres des aimants moléclaires comme composant de base des nouveaus dispositifs. Il s’agit de manipuler le spin et la charge d’une molécule unique ou d’une faible collection dans des dispositifs moléculaires. L’expertise acquise par les chimistes pour moduler et contrôler les propriétés (spin, anisotropie, potentiel rédox, effet de la lumière, effet du champ électrique…) des molécules permet de concevoir des dispositifs à propriétés modulables et à fonctionnalités nouvelles. Un grand avantage des systèmes moléculaires est la faible contribution du couplage spin-orbite et des interactions hyperfines qui en général sont la cause principale de la décohérence du spin observée en transport à longue distance. Dans ce contexte, ce projet permet de jeter les fondations d’un domaine émergeant qui n’est pratiquement pas exploré à ce jour. Les objectifs principaux du projet concernent essentiellement la recherche fondamental mais avec des applicatons en électronique et information quantique à moyen terme. Les partenaires du projet ont construit durant les 10 dernières années une expertise internationalement reconnue en magnétisme moléculaire à travers des collaborations dans le monde entier. Les partenaires 2 et 3 ont établi des collaborations étroites avec plusieurs groupes en Europe à travers plusieurs réseaux : le réseau d’excellence « MAGMANet » (2004-2008), le réseau RTN « QuEMolNa » (2004-2008) et le réseau TMR « MolNanoMag » (200à-2004) qui ont contribué à l’émergence de nouvelles idées et concepts. Durant la dernière année, le nouveau groupe créé au sein de l’Institut Néel (partenaire 1) a déjà démontré les premiers résultats importants dans ce nouveau domaine.