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Objectifs du GdR MCM-2

publié le , mis à jour le

Objectifs du GdR MCM-2

- Directeur : Guillaume Chastanet
- Co-directeurs : Boris Le Guennic et Sébastien Pillet

La structuration de la communauté du magnétisme et de la commutation moléculaires a débuté dès 2002 avec les Groupements de Recherche successifs GdR COMES (2002-2005, coordinateur François Varret), GdR MCM 1 (2007-2011, coordinateur : Azzedine Bousseksou) et GdR MCM2 (2012-2015, coordinateur Jean-François Létard). La prolongation de ce GdR jusqu’en 2020 a pour objectifs primordiaux à la fois le développement du socle de chimie essentiel à la communauté tout en promouvant activement les passerelles vers d’autres communautés pour un enrichissement mutuel sur des sujets de rupture prometteurs en termes d’applications (imagerie, capteurs, transducteurs, électronique moléculaire, etc.).

La mission de ce GdR sera d’entretenir et de développer une culture et un langage communs aux physiciens et aux chimistes, théoriciens et expérimentateurs, pour progresser ensemble de manière plus féconde et plus rapide dans un domaine en pleine expansion.

Les activités de ce domaine concernent la synthèse chimique, l’élaboration, l’étude des propriétés physiques et la théorie du comportement d’objets moléculaires magnétiques et/ou à propriétés commutables. Ces activités seront étendues vers la nano-physique et la nano-chimie : élaboration contrôlée de nano-objets, effets de taille, de forme, et d’environnement. La recherche de nouvelles fonctionnalités, de systèmes moléculaires ou hybrides multi-fonctionnels, l’intégration en électronique moléculaire, seront encouragées.

Le rapport des activités scientifiques 2012-2015 et le projet scientifique détaillé de ce GdR MCM2 renouvelé pour 2016-2020 peut être consulté.


L’ambition de ce GDR MCM-2 est de poursuivre la compréhension des aspects spécifiques des objets moléculaires magnétiques et/ou à propriétés commutables. Les avancées scientifiques réalisées ces dernières années avec l’obtention, par exemple, - des premiers nano-matériaux moléculaires, - les prémisses d’études des propriétés individuelles et aux interfaces, et l’élaboration et la compréhension des propriétés des molécules-aimants et chaines-aimants, conduisent à une multitude de questionnements.

- Les activités de recherche proposées, pour répondre aux attentes et ambitions de la communauté scientifique (partie 2) peuvent se résumer brièvement ainsi :

  • Poursuivre les efforts consentis sur la synthèse, l’étude et la modélisation de nouveaux matériaux moléculaires magnétiques multifonctionnels (aimants conducteurs, aimants, molécules-aimants, chaines-aimants, hybrides magnétiques (liquides, cristaux liquides, gels…), aimants chiraux, aimants photomagnétiques, luminescents …, systèmes bistables ou multi-(méta)stables : matériaux à transition de spin, à transfert de charge
  • Explorer le changement de régime associé à la taille critique des nano-objets, en étudiant l’influence des divers paramètres (taille, forme, surfactant, environnement, interaction avec une surface) sur les comportements de commutation (thermique, photo-induite, relaxation).
  • Poursuivre l’analyse des propriétés au travers de techniques expérimentales statiques et dynamiques ultra-rapides, optique, structurale, vibrationnelle,…. en tentant de démêler propriétés collectives et individuelles.
  • Réaliser des dispositifs de magnéto-résistance géante (GMR) ou de magnéto-résistance à effet tunnel (TMR) en utilisant des molécules magnétiques à propriétés modulables comme séparateurs entre deux aimants. L’objectif est de mettre au point des nouveaux dispositifs où le courant polarisé en spin peut être modulé par une perturbation extérieure autre que le champ magnétique ; l’effort sera focalisé sur l’effet de la lumière et du champ électrique.
  • Etudier la synergie entre les propriétés de transport à travers des nanotubes de carbone (ou de graphène) couplés à des molécules magnétiques dans le but de manipuler l’aimantation de molécules individuelles pour des applications dans le domaine de l’information quantique.
  • Approfondir les aspects théoriques (calculs WFT, DFT,…) et diversifier les travaux de modélisation, phénoménologiques ou plus fondamentaux. Le calcul des paramètres physiques microscopiques (schéma de niveaux, J, D, etc ..) devrait prendre un aspect prédictif et servir de guide à de nouvelles synthèses.

Les activités du GDR :

- Elles seront de trois types :

(1) La tenue de réunions plénières annuelles sur le format des précédents GdR. La combinaison avec les réunions de MOLMAT pourra être reprise, en alternance avec des réunions du GDR, seules ou combinées à des GDRs dont les thématiques apparaîtront complémentaires. Ce choix sera fait par le bureau, réuni au moins 2 fois par an de manière formelle.

(2) Le soutien à des opérations de mobilité de jeunes chercheurs, pour de courtes durées, (une à deux semaines). Nous visons l’organisation de 2 à 3 opérations de soutien, d’un montant typique de 500 € chaque année. Chaque opération sera conditionnée à la présentation d’un exposé orale lors de la réunion plénière. L’expérience passée nous a démontré le caractère positif de ce type d’action, à tous points de vue.

(3) La poursuite de l’élargissement thématique de la communauté, notamment en direction de la physique des transitions de phase dans le solide élastique, de la nano-électronique, et de la spintronique... Le GDR MCM-2 fédère ainsi les expertises de 47 équipes françaises (205 chercheurs/enseignant-chercheurs et 130 doctorants/post-doctorants) provenant de 8 sections du CNRS (15, 14, 13, 12, 11, 6, 5, 4) et 3 équipes internationales. A terme, ceci conduira non seulement à l’essor de travaux nouveaux sur le plan fondamental mais aussi à une ouverture vers la valorisation de nouveaux objets, prémisses d’une électronique du futur.



Le projet scientifique détaillé de ce GdR MCM2 2012-2015 peut être consulté.

Le rapport d’activité du précédent GdR MCM 1 est également accessible.