Dépôt contrôlé de systèmes magnétique pour une mémoire et une informatique quantiques cohérentes
La première approche est une nouvelle méthodologie à la fois fiable et simple de dépôt de molécules Mn12 individuelles sur la surface d'un film. Elle consiste à préparer de minces films nanocomposites, fabriqués à partir d'une matrice polymère polycarbonate et d'un complexe de Mn12, moulés sur un modèle et exposés aux vapeurs d'un solvant organique. Le concept de base derrière cette méthodologie repose sur le contrôle de l'état d'agrégation dans lequel se trouvent les molécules Mn12 après avoir émergé sur la surface du film. En fonction de la nature du solvant utilisé, cet état peut être facilement manipulé, tout comme le dépôt de qubits magnétiques. Grâce à une microscopie de pointe, il est possible de décoder la modulation spatiale compositionnelle des agrégats profilés des molécules Mn12 en terme de réponse magnétique. De ce fait, les informations recueillies portent sur des modèles moléculaires fonctionnant au régime paramagnétique à des échelles allant du mésoscope au nanomètre. Cette méthodologie novatrice permet de déposer et de cribler de petits agrégats et molécules pour la première fois. Cette approche offre des avantages considérables, tels que l'utilisation d'une matrice polymère augmentant la stabilité et améliorant la résistance mécanique générale du film. Elle permet en outre d'exploiter des polycarbonates intéressants d'un point de vue commercial et technologique. Comparés à d'autres, ces polymères se caractérisent par une résistance supérieure à l'impact, une résistance au fluage, une clarté optique et une absorption inférieure de l'humidité. Mais surtout, les films minces nanocomposites finaux se sont avérés particulièrement adaptés aux technologies de stockage magnétique et magnéto-optique modernes, dans la mesure où des résines de polycarbonate sont utilisées pour la fabrication des disques. La deuxième approche permet de former des réseaux profilés d'agrégats de taille nanométrique constitués de quelques centaines d'aimants unimoléculaires provenant de complexes de Mn12. Grâce à des techniques d'estampillage, il est possible de réaliser des réseaux profilés auto-organisés sur des zones étendues contrôlées par le motif des protubérances du poinçon. Les phénomènes de dépôt et de croissance qui interviennent en dessous des protubérances en raison des forces capillaires affectent les échelles de longueur plus petites, telles que la taille et la distance des agrégats moléculaires. Cette approche est adaptée à toute une série de matériaux moléculaires et de substrats dans la mesure où des interactions non spécifiques sont requises. Ce modelage adapté d'aimants unimoléculaires bénéficie donc d'un potentiel d'exploitation énorme pour le stockage magnétique de très grande densité et l'informatique quantique.