Artículos del CEI — Cuando las moléculas se convierten en imanes: Roberta Sessoli alla giornata informativa dedicata all’CER
El «espín» es un concepto que surge de la física cuántica. Los electrones y otras partículas tienen «espín cuántico», o sea, un momento angular imposible de visualizar desde nuestro punto de vista no cuántico. El espín de un electrón es parte de su estado cuántico; sin él no contaríamos con los distintos elementos de la tabla periódica, cada uno con sus propiedades características. El espín del electrón también produce un diminuto campo magnético que, cuando se alinea con los de otros muchos electrones, genera las fuerzas magnéticas comunes. «Estas fuerzas magnéticas que producen "atracción sin contacto" han fascinado a los seres humanos a lo largo de la historia», explica la profesora Sessoli. «Mi especialidad se ocupa de la posibilidad de que las moléculas individuales posean una memoria magnética. Esta facultad de las moléculas era imposible de anticipar con lo que se sabía sobre el magnetismo hace tan solo veinte años.»El avance fundamental fue el descubrimiento de que grupos de unos pocos átomos pueden comportarse como un imán, dando como resultado los «imanes de molécula simple» (SMM) o «nanoimanes moleculares». La profesora Sessoli admitió: «Ahora estamos investigando cómo manipular un "bit" individual de información almacenado en una sola molécula.» Cuando la química y la física se encuentran A pesar de que el magnetismo de los SMM son una propiedad física que ocurre a escala nanométrica, éstos se crean siguiendo una «receta» química a escala humana en la que se mezclan los ingredientes adecuados en un orden concreto en condiciones idóneas de temperatura, presión, etc. «Si queremos observar el efecto que hace que una molécula adquiera memoria debemos ajustar simultáneamente un gran número de parámetros», explicó la profesora Sessoli. Es por esta razón que el enfoque multidisciplinario del proyecto Molnanomas de la profesora Sessoli es tan importante. En sus palabras: «Es necesario contar con una gama amplísima de destrezas». Por ejemplo, hay que ser experto en química para diseñar moléculas que puedan autoorganizarse y autocongregarse en superficies planas llamadas «substratos». De esta manera, las moléculas pueden organizarse para formar circuitos. «Quienes investigan la física fundamental pueden de este modo investigar ámbitos aún inexplorados en los que el mundo cuántico de las moléculas magnéticas "se comunica" con el macroscópico del substrato. También pueden colaborar con químicos para modular la interacción entre la molécula y el substrato.» Según la profesora Sessoli, la ciencia básica puede hacer que «surja la curiosidad» y se planteen cuestiones nuevas. De hecho, el proyecto ya publicó un artículo en la prestigiosa revista Angewandte Chemie que ha proporcionado a los científicos cuestiones nuevas a las que responder. Ciencia básica para tecnología avanzada La profesora Sessoli reconoció: «La financiación otorgada por el CEI es de gran importancia porque me permite transferir mi formación en magnetismo y química molecular al campo de la ciencia de superficies». El apoyo del CEI también contribuye a superar el enorme reto técnico que supone medir el magnetismo de una molécula incrustada en un substrato muchísimo mayor. Este proceso requiere normalmente temperaturas muy bajas e instalaciones de gran tamaño como los aceleradores de partículas denominados «sincrotrones». La profesora Sessoli afirmó: «Nuestro trabajo está revelando fenómenos cuánticos que cada vez son más importantes en el campo de la electrónica debido sobre a la paulatina miniaturización de las memorias de almacenamiento de información. La acumulación de conocimientos científicos básicos nos permite generar grandes logros y hallazgos tecnológicos.» - Fuente: profesora Roberta Sessoli - Coordinador del proyecto: Università degli Studi di Firenze (Italia) - Título del proyecto: «Molecular Nanomagnets at Surfaces: Novel Phenomena for Spin-based Technologies» - Acrónimo del proyecto: Molnanomas - página web del proyecto Molnanomas(se abrirá en una nueva ventana) - Programa de financiación del 7PM (convocatoria del CEI): subvención avanzada (Advanced Grant) 2010 - Financiación de la Comisión Europea: 2,3 millones de euros - Duración del proyecto: cinco años