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I magneti al livello molecolare

Il magnetismo è un fenomeno ampiamente utilizzato per l’archiviazione e l’elaborazione delle informazioni. Le proprietà magnetiche delle singole molecole rappresentano una nuova frontiera nel settore della miniaturizzazione.
I magneti al livello molecolare
I magneti a molecola singola (Single-Molecule Magnet, SMM) sono gruppi metallo-organici polinucleari che registrano un comportamento simile a quello dei magneti dalle dimensioni atomiche. La categoria dei magneti quantistici comprende anche magneti a singola catena (Single-Chain Magnet, SCM) che rappresentano fili molecolari.

Il progetto VOLURAD (Single-molecule magnets based on the orbitally-degenerate spin centers and stable organic radicals complexes), finanziato dall’UE, si prefiggeva l’obiettivo di studiare complessi metallici polinucleari, occupandosi, nello specifico, di assemblare molecole dotate di proprietà magnetiche che potrebbero essere facilmente controllate e applicate ai processi di archiviazione e di elaborazione delle informazioni.

Una parte essenziale del lavoro consisteva nella sintesi dei precursori del cianometallato per l’elaborazione di nuovi protocolli potenziati. In questa fase i composti sono stati sottoposti a caratterizzazione strutturale e magnetica.

Uno dei principali traguardi raggiungi dal progetto consisteva nella sintesi di interessanti materiali magnetici studiati per la prima volta, costituiti tipicamente da ioni di metallo 3d con proprietà paramagnetiche e circondati da ligandi radicali.

I risultati hanno implicazioni importanti in numerosi campi, che vanno dalla chimica alle nanotecnologie. Probabilmente gli effetti pratici più immediati di questa scoperta riguarderanno il campo dell’archiviazione e dell’elaborazione delle informazioni e ciò contribuirà al potenziamento della leadership europea in questo settore tecnologico, nonché all’intensificazione delle cooperazioni sul piano della ricerca tra Russia e UE.

I dati raccolti consentiranno ai fisici di analizzare più da vicino i principi della dinamica lenta nei magneti. Il carattere trasversale dei lavori ha condotto al coinvolgimento di specialisti di vari settori, tra cui chimica, fisica e nanotecnologie.

I risultati del progetto sono stati presentati nel corso di conferenze internazionali, tra cui SPIN-2014 e il concorso bandito dalla conferenza Nikolaev tenutasi nel dicembre del 2014. Sono stati inoltre divulgati svariati articoli su riviste sottoposte a valutazione inter pares ed è stato pubblicato un capitolo di un libro intitolato “Osmium: synthesis, characterization and applications” (2015, Nova Science Publishers).

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Keywords

Magneti a singola molecola, nanotecnologie, informatica quantistica, estrazione dei dati