Des nano-aimants pour augmenter la densité du stockage des données
Les chercheurs étudient des molécules récemment découvertes et susceptibles de conduire à des systèmes de stockage plus petits et de plus grande capacité. Les aimants monomoléculaires et les aimants en chaîne linéaire sont capables de conserver leur magnétisation en l'absence de champ magnétique et en dessous de la température de blocage. Les ions de lanthanides présents dans ces systèmes ont un moment et une anisotropie magnétiques élevés qui, associés à une relaxation lente, contribuent à conserver la magnétisation. Cependant, il reste encore beaucoup à apprendre sur ces structures originales, de type 4f. Elles sont constituées de métaux très denses au point de fusion élevé, de lanthanides ou de 'terres rares', tous éléments chimiques de structure électronique similaire au niveau de la couche d'électrons 4f. __Le projet 4Fnanomag («Theoretical basis for the design of Lanthanide-based molecular nanomagnets») a cherché à élargir les connaissances dans ce domaine afin de soutenir la conception de nano-aimants de type 4f en vue d'utilisations technologiques. Financé par l'UE, ce projet visait à établir une méthodologie afin d'élucider le comportement magnétique et la relaxation lente de la magnétisation d'aimants monomoléculaires à base de lanthanides. Il a fait appel à des mesures expérimentales, des calculs électroniques du premier principe, et des modèles magnétiques théoriques. __Les données expérimentales et les calculs électroniques ont révélé qu'une certaine méthode de chimie quantique pouvait prédire la direction des moments magnétiques des ions de lanthanides ainsi que la structure de leurs niveaux d'énergie. D'autres expériences ont conduit à faire un premier pas vers la compréhension de la relaxation lente de la magnétisation des aimants monomoléculaires à base de lanthanides. Les partenaires du projet ont également constaté que certains systèmes conviennent bien à une utilisation en informatique quantique. __En étudiant divers systèmes à base de lanthanides, les chercheurs ont amélioré la compréhension des niveaux d'énergie associés, des barrières et de la relaxation lente.
