Description du projet
Un dispositif expérimental sans précédent jette un nouvel éclairage sur les effets spin-électriques
Le contrôle des propriétés magnétiques est essentiel pour les dispositifs de stockage permettant d’écrire, de lire et d’accéder aux données. Contrairement aux matériaux solides, les molécules offrent des possibilités de densité, de vitesse et d’efficacité sans précédent. Le spin électronique des atomes génère un petit champ magnétique qui peut être contrôlé par des champs électriques puissants, applicables localement et rapidement commutables. L’amélioration du contrôle conduira à des dispositifs plus petits, plus efficaces et à faible consommation d’énergie, avec de nombreuses applications. Le projet ELECTRA, financé par l’UE, développera une technique expérimentale pionnière pour étudier les effets spin-électriques sur des monocristaux et des films minces. En combinant des approches théoriques et expérimentales, le projet offrira de nouvelles perspectives sur les effets spin-électriques pour une conception moléculaire rationnelle.
Objectif
ELECTRA aims at understanding and controlling the interaction between magnetic molecules and electric fields, called Spin-Electric (SE) effect. Molecules have several characteristics that make them appealing for information technology (small size, monodispersity, chemical tunability, quantum behaviour). Nowadays, electric fields are the most environmentally friendly and precise way to target a single molecule. Therefore, understanding how to tailor and control the SE effects will trigger the design of less energy-demanding, more efficient, and smaller devices. However, the SE effects on molecules are still poorly explored and rationalized, largely due to the absence of a generally applicable experimental technique. Therefore, this project proposes the realisation of a novel experimental technique to detect SE effects on any magnetically anisotropic material, with no a priori restrictions. The versatility of the technique will allow the study of both single crystals and thin films, which is vital in the perspective of using these systems in nanostructures. A rational synthetic plan will exploit the versatility of chemistry to unravel the role and importance of three chemically tunable properties (spin-orbit coupling, nature of the donor atoms, and structural rigidity) on the onset of the SE effects in coordination complexes. Moreover, the effect of temperature and magnetic field on the SE effects will be assessed using super-sensitive molecular probes. The rationalization of the effect will be obtained by combining ab initio calculations and phenomenological models. The positive completion of ELECTRA will deliver an unprecedented understanding of the SE effects in molecules and chemical guidelines for synthesizing highly performant molecular architectures with SE effects on-demand to be used in the field of information technology.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
50121 Florence
Italie