Une approche de chimie de coordination pour comprendre la sélection de spin induite par la chiralité – AnaCrU-CISS

La spintronique offre de nombreuses pistes pour le développement de dispositifs électroniques à consommation d'énergie ultra-faible. Dernièrement, un nouveau phénomène appelé Chirality Induced Spin-Selection (CISS) suscite un intérêt considérable de la communauté de la spintronique moléculaire en raison de sa capacité à générer des courants présentant des polarisations de spin très élevées à température ambiante, en injectant des électrons d’une électrode ferromagnétique dans un milieu chiral. Les espèces moléculaires chirales varient cependant de par leur longueur, leur structure, leur activité chiroptique, la force de leur couplage spin-orbite en fonction des éléments lourds qu'elles incorporent dans leur structure. Elles peuvent être diamagnétiques ou présenter un moment de spin non nul, peuvent présenter des contribution orbitalaires au moment magnétique. L'énergie de leurs orbitales moléculaires une fois placées dans des jonctions peut également conduire à des alignements énergétiques très différents par rapport au niveau de Fermi des électrodes, favorisant ainsi des mécanismes de transport de charge différents. À ce jour, une étude rationnelle et complète découplant le rôle de toutes ces variables sur la base d'une série cohérente de composés fait défaut. Pour réaliser de telles études, nous utiliserons la puissance de la chimie de coordination pour concevoir des séries rationnelles de complexes de coordination chiraux isomorphes dans lesquels la chiralité sera définie par la nature des ligands et les autres propriétés physico-chimiques seront dictées par un choix judicieux des ions de métaux de transition centraux. Notre objectif est de préparer des jonctions métal-molécule-métal avec des séries cohérentes de composés afin de comprendre comment une multitude de propriétés moléculaires (activité optique, moments de spin et orbitalaire, couplage spin-orbite, énergie des orbitales moléculaires frontières) affectent l'émergence et l'ampleur de l'effet CISS.