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2019

par Guillaume Chastanet - publié le , mis à jour le


Des tubes magnétiques à échelle nanométrique

Molécules-aimants et chaînes-aimants sont les principaux outils du nanomagnétisme moléculaire. Les chaînes-aimants se distinguent cependant par leur capacité à garder plus durablement leurs propriétés magnétiques. Des chercheurs de l’Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR, CNRS/Université de Rennes 1/École Nationale Supérieure de Chimie de Rennes/INSA Rennes) et de l’Université de Florence se sont servis de cette robustesse pour concevoir les premiers nanotubes magnétiques faits de chaînes-aimants. Ces travaux, détaillés dans la revue Angewandte Chemie International Edition, ont surmonté la difficulté d’organiser des nanotubes sans perdre leurs propriétés.
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Chiral supramolecular nanotubes of single‐chain magnets.
F. Houard, Q. Evrard, G. Calvez, Y. Suffren, C. Daiguebonne, O. Guillou, F. Gendron, B. Le Guennic, T. Guizouarn, V. Dorcet, M. Mannini, K. Bernot.Angew. Chem. Int. Ed. (2019), 59,780


Une conversion de spin qui prend son temps

Des chercheurs du CRPP, de l’ICMCB et de l’université chinoise des Sciences et Technologies de Nankin ont montré qu’un matériau, à base de Fe(II), possédait un second état magnétique, lié à son spin, resté caché car très long à atteindre. Selon ces travaux publiés dans Angewandte Chemie International Edition, cette propriété pourrait ouvrir des applications de stockage d’informations à l’échelle de la molécule.
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Slow Dynamics of the Spin-Crossover Process in an Apparent High-Spin Mononuclear Fe(II) Complex
Yi Shan Ye, Xiu Qin Chen, You De Cai, Bin Fei, Pierre Dechambenoit, Mathieu Rouzières,Corine Mathonière, Rodolphe Clérac and Xin Bao Angew. Chem. Int. Ed. (2019), 58,18888


L’utilisation d’objets moléculaires magnétiques est-elle pour bientôt en spintronique ?

Des chercheurs de l’Institut de chimie de Strasbourg (CNRS / Université de Strasbourg) et du Laboratoire Jean Perrin (CNRS / Sorbonne Université) ont réussi à contrôler le spin d’une molécule magnétique avec des champs électriques pulsés. Ceci ouvre une possibilité pour l’utilisation en spintronique d’objets magnétiques moléculaires dont la fabrication est simple, peu coûteuse, que l’on peut déposer en surface pour élaborer des dispositifs et qui combinent propriétés magnétiques et propriétés optiques. Ces travaux sont publiés dans la revue Journal of the American Chemical Society, dont ils font la couverture.
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Polyanisotropic Magnetoelectric Coupling in an Electrically Controlled Molecular Spin Qubit
J. Robert, N. Parizel, P. Turek, A. K. Boudalis J. Am. Chem. Soc. (2019), 141, 19765 DOI : 10.1021/jacs.9b09101


Explorer les propriétés d’un qudit, élément clé de l’informatique quantique

Des physiciens ont démontré qu’il est possible de contrôler de façon quantique un spin unique multi-niveaux porté par un aimant moléculaire – constituant un « qudit » - permettant ainsi son étude approfondie. La maîtrise du « qudit », complémentaire du « qubit », est une étape fondamentale vers la conception d’un ordinateur quantique.

La réalisation d’un ordinateur quantique universel est l’un des objectifs scientifiques majeur du 21e siècle, tant ses promesses sont révolutionnaires : cryptographie inviolable, puissance de calcul démultipliée, simulation de procédés inaccessibles aux technologies classiques... Son principe repose sur le qubit, système quantique à deux niveaux, analogue quantique du bit classique. Aujourd’hui, le défi consiste à augmenter le nombre de qubits en interaction afin de réaliser des protocoles d’information quantique plus complexes et plus fiables. Dans ce cadre, les aimants moléculaires de taille nanométrique sont d’un intérêt majeur. L’information est portée par la direction de l’aimantation qui est multiple, contrairement aux aimants classiques qui n’en comportent que deux. Ils permettent donc de disposer de systèmes à d-états ou qudits. Ces dispositifs multi-niveaux rendent plus performants les processus impliqués dans la manipulation du spin quantique. L’utilisation de qudits permettrait également de simplifier certaines tâches de calcul, et donc les circuits requis pour réaliser un ordinateur quantique. Dans ce contexte, l’Institut Néel (CNRS) à Grenoble vient de démontrer un contrôle quantique total d’un système multi-niveaux.[en savoir plus]
© Neel (CNRS)

Generalized Ramsey Interferometry Explored with a Single Nuclear Spin Qudit
C. Godfrin, R. Ballou, E. Bonet, M. Ruben, S. Klyatskaya, W. Wernsdorfer, F. Balestro, Nature Partner Journal Quantum Information (2018), doi:10.1038/s41534-018-0101-3