ESR-STM sur des molécules uniques et des structures à base de molécules —


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  • La réduction des dispositifs d’information à l’échelle atomique a suscité l’intérêt d’utiliser des spins individuels comme unité de base pour le stockage de données. Cela nécessite une détection et un contrôle précis des états de spin et une meilleure compréhension des interactions spin-spin.

    Pour la première fois, des scientifiques de l’IBS Center for Quantum Nanoscience de l’Ewha Womans University (QNS) ont imagé le spin d’une molécule individuelle à l’aide de la résonance de spin électronique dans un microscope à effet tunnel. Cette réalisation, publiée ce mois-ci dans Chimie de la nature, a exploité la puissance de la chimie de synthèse pour contrôler le spin électronique d’une molécule.

    Un microscope à effet tunnel (STM) a la capacité de voir des structures atomiques exactes, atome par atome, à un niveau qui n’est pas possible avec d’autres techniques. Cette étude utilise une micro-onde électrique appliquée à la pointe STM pour piloter la résonance de spin électronique (ESR) sur des molécules uniques et étudier l’interaction magnétique entre deux molécules à l’aide de cette technique.

    « L’utilisation de molécules uniques dans des études de contrôle quantique à l’échelle atomique est toujours d’un grand intérêt et d’une grande importance. Ce travail met en lumière certaines interactions magnétiques intrigantes entre des spins non localisés, ce qui est crucial pour le développement de dispositifs spintroniques à base de molécules », explique l’article. premier auteur, le Dr Xue Zhang.

    Des atomes de Fe, Ti et FePc ont été co-déposés à la surface d’un mince film d’oxyde de magnésium développé sur un substrat d’argent. Ils ont ensuite été imagés et sondés à l’aide d’un STM équipé de capacités ESR. Ce travail a étendu la plate-forme expérimentale ESR des atomes uniques à une classe de matière beaucoup plus large – les molécules magnétiques, ce qui offre beaucoup plus de possibilités pour effectuer un contrôle quantique sur des molécules magnétiques uniques.

    La résonance de spin électronique est largement utilisée en biologie et en chimie pour déterminer la structure de molécules inconnues et pour mesurer les propriétés dynamiques des spins dans ces molécules. L’ESR est un cousin de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) que la plupart des gens connaissent depuis les visites à l’hôpital. L’ESR est également un outil essentiel dans le domaine de recherche émergent des nanosciences quantiques cohérentes, où les propriétés quantiques des spins sont utilisées pour le calcul quantique et la science de l’information quantique.

    “Il est impressionnant de voir que l’interaction intermoléculaire peut être étudiée avec une résolution en énergie dans la précision du nano-électron-volt. Nous devrions certainement explorer plus d’inconnues avec cette fantastique technique ESR-STM”, déclare Yu Wang de QNS.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Institut des sciences fondamentales. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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    Houssen Moshinaly

    Rédacteur web depuis 2009 et webmestre depuis 2011.

    Je m'intéresse à tous les sujets comme la politique, la culture, la géopolitique, l'économie ou la technologie. Toute information permettant d'éclairer mon esprit et donc, le vôtre, dans un monde obscur et à la dérive.

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