Spintronique à base de molécule fonctionnelles – SPINFUN

Ce projet vise à développer l’ingénierie moléculaire de la spintronique via l’utilisation de molécules fonctionnelles. Notre objectif est d’explorer de nouvelles propriétés nées de l’hybridation dépendante du spin à l’interface métal ferromagnétique/molécule pour la réalisation de dispositifs multifonctionnels combinant les atouts de l’électronique moléculaire et de la spintronique. Des molécules actives photochromes et électrochromes seront intégrées dans des dispositifs de spintronique. Ainsi il sera possible de moduler la réponse résistive et magnétorésistive des dispositifs par des stimuli tels que la lumière ou même un champ électrique. En effet il a été mis en évidence que l’hybridation dépendante du spin à l’interface entre un matériau ferromagnétique et une molécule pouvait induire une polarisation de spin des orbitales moléculaires. Cette polarisation de spin peut être inversée ou augmentée par rapport à la polarisation de spin du matériau ferromagnétique. Cette variation de la polarisation de spin dépend du couplage entre le matériau ferromagnétique et la molécule. Ce phénomène a donné naissance à un nouveau champ de recherche pour la spintronique organique et moléculaire appelé aujourd’hui « spinterface ». Nous ambitionnons de construire de nouveaux dispositifs multi-fonctionnels au-delà des dispositifs de spintronique conventionnels en concevant des couples métal ferromagnétique/molécules adressables optiquement ou électriquement en exploitant la richesse qu’offre la chimie.

Ainsi, nous développerons un ensemble de briques de base pour la spintronique moléculaire en utilisant le savoir-faire et l’expertise d’équipes internationalement reconnues en chimie (ICMMO), spintronique (UMPhy CNRS/Thales), électronique moléculaire (IEMN) et théorie (U. Mons).

Pour atteindre nos objectifs nous étudierons 1) la synthèse et le greffage de molécules auto-assemblées sur des surfaces ferromagnétiques, 2) la caractérisation de leur propriétés électroniques, 3) l’étude expérimentale et théorique du transport dépendant du spin et son contrôle via l’utilisation de molécules fonctionnelles.