Deposizione controllata di sistemi magnetici per memoria e calcolo quantistici coerenti
Il primo approccio consiste in una nuova, affidabile e facile metodologia per la deposizione di singole molecole Mn12 sulla superficie di un film. La metodologia comporta la preparazione di film sottili nanocompositi, composti da una matrice polimerica di policarbonato e da un complesso Mn12, stampato con un modello originale ed esposto ai vapori di un solvente organico. Il concetto base su cui poggia la metodologia è il controllo dello stato d'aggregazione in cui si trovano le molecole Mn12 dopo essere emerse alla superficie del film. A seconda della natura del solvente usato, questo stato può essere facilmente manipolato e, di conseguenza, anche la deposizione di qubit magnetici. Con l'aiuto della microscopia avanzata, la modulazione spaziale composizionale degli aggregati in pattern delle molecole Mn12 viene decodificata per quanto riguarda la risposta magnetica. Quindi l'informazione implica pattern molecolari che lavorano in regime paramagnetico su lunghezze di scala che vanno da mesoscopica a nanometrica. Quest'innovativa metodologia permette per la prima volta la deposizione e lo screening di piccoli aggregati e molecole. L'approccio offre vantaggi chiave, come l'uso di una matrice polimerica per una maggiore stabilità e potenziamento della resistenza meccanica globale del film. Permette inoltre di sfruttare policarbonati importanti dal punto di vista commerciale e tecnologicamente interessanti. Rispetto agli altri, questi polimeri mostrano un'elevata resistenza all'impatto, resistenza alla deformazione viscosa, limpidezza ottica e minore assorbimento d'umidità. Cosa ancora più importante, i film sottili nanocompositi finali sono risultati perfettamente adatti per le moderne tecnologie d'archiviazione magnetica e magneto-ottica, poiché per la fabbricazione dei dischi si usano resine di policarbonato. Il secondo approccio permette la formazione di matrici in pattern di aggregati di dimensioni nanometriche, formate da poche centinaia di magneti a molecola singola derivati da complessi Mn12. Con l'aiuto delle tecniche di stampaggio, le matrici in pattern auto organizzate possono essere ottenute su ampie aree che sono controllate mediante il motivo delle protrusioni di stampaggio. I fenomeni di deposizione e crescita che hanno luogo sotto le protrusioni per via delle forze capillari incidono sulle scale di lunghezza inferiori, come le dimensioni e la distanza degli aggregati molecolari. Questo approccio è idoneo per un'ampia varietà di materiali e sostrati molecolari perché sono richieste interazioni non specifiche. Per cui esiste un vasto potenziale di sfruttamento di questo patterning sostenibile di magneti a molecola singola per l'archiviazione magnetica a densità ultra alta e il calcolo quantistico.
