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Stress and magnetism in chiral surfaces

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Meilleure compréhension des surfaces métalliques

Les chercheurs européens soucieux d'évaluer les propriétés physiques souvent négligées des surfaces métalliques utilisées pour produire certaines molécules. Une meilleure compréhension pourrait conduire à de nouveaux appareils de stockage magnétique plus perfectionnés.

Technologies industrielles

La chiralité fait référence à un manque de symétrie. Une molécule est chirale si elle existe dans deux états, l'un étant l'image miroir de l'autre, mais l'image miroir ne peut pas être superimposée sur la molécule originale. Les surfaces métalliques chirales et achirales démontrent un potentiel incroyable pour utilisation dans des processus de séparation, en particulier pour isoler la plus souhaitée des deux formes d'une molécule chirale. La majorité des recherches à ce jour concernant la chiralité des surfaces portait sur les propriétés chimiques, en partie en raison de son intérêt pour l'industrie pharmaceutique. Toutefois, la chiralité joue un rôle important dans la spintronique, un domaine émergent qui utilise la rotation d'un électron pour stocker, traiter et transférer des informations. Le projet Chiramag («Stress and magnetism in chiral surfaces») a été mis sur pied pour évaluer les propriétés physiques des surfaces chirales (celles qui ne présentent pas une symétrie miroir). Spécifiquement, les chercheurs ont choisi d'étudier comment l'absence de symétrie d'une surface chirale est transférée à ses propriétés physiques en mettant l'accent sur le stress à la surface et le magnétisme. Les chercheurs ont utilisé les méthodes de la théorie fonctionnelle de la densité (density functional theory, DFT) pour évaluer la structure électronique des surfaces. Les activités à ce jour comprennent l'analyse du stresse à la surface intrinsèque en relation avec la structure électronique, le développement d'un logiciel pour générer des géométries de surface à l'aide de méthodes analytiques exactes et l'analyse d'états de surface et la structure magnétique des surfaces métalliques. Les chercheurs ont déterminé que le stress à la surface est davantage dépendant des espèces atomiques présentes (l'élément métallique spécifique) que de la structure de surface détaillée. Ils ont en outre caractérisé le degré de rupture de symétrie produit par adsorption d'un composant chimique sur un substrat achiral. Enfin, l'équipe a expérimenté et caractérisé certains alliages de métal pour utilisation comme substrats ou surfaces métalliques. Les caractéristiques physiques des surfaces chirales et achirales métalliques doivent jouer un rôle considérable dans le développement des appareils dit de spintronique. Les capteurs et le stockage de données constituent des applications potentielles de ces résultats.

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