Descrizione del progetto
Una configurazione sperimentale senza precedenti getta nuova luce sugli effetti spin-elettrici
Il controllo delle proprietà magnetiche è fondamentale per i dispositivi di memorizzazione per quanto concerne la scrittura, la lettura e l’accesso ai dati. A differenza dei materiali sfusi, le molecole offrono la possibilità di ottenere una densità, una velocità e un’efficienza elevate senza precedenti. Gli spin degli elettroni degli atomi generano un piccolo campo magnetico che può essere controllato attraverso campi elettrici forti, applicabili localmente e rapidamente commutabili. Il miglioramento del controllo consentirà di ottenere dispositivi più piccoli, più efficienti e a basso consumo energetico con numerose applicazioni. Il progetto ELECTRA, finanziato dall’UE, svilupperà una tecnica sperimentale all’avanguardia per studiare gli effetti spin-elettrici su cristalli singoli e film sottili. Combinando approcci teorici e sperimentali, il progetto fornirà nuove conoscenze sugli effetti spin-elettrici per una progettazione molecolare razionale.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
50121 Florence
Italia