CNRS


Rechercher


Accueil > Activités scientifiques

2016

par Guillaume Chastanet - publié le , mis à jour le


Isolation réussie d’un système moléculaire aux propriétés remarquables

Aujourd’hui les oxydes à base d’ions Ir4+ connus sous le nom d’iridates (Figure a) suscitent un grand intérêt de la communauté scientifique car il a été récemment découvert qu’ils possèdent des propriétés remarquables comme par exemple la supraconductivité à relativement haute température. Afin de comprendre ces propriétés, il est malheureusement impossible d’isoler chimiquement les fragments [IrO6]8- présents dans tous les iridates (Figure b). Or cette étape est essentielle puisqu’en élucidant d’abord les caractéristiques électroniques de ce fragment, on peut ensuite espérer mieux comprendre et donc exploiter les propriétés des matériaux iridates. Voilà pourquoi, des chercheurs du Centre de recherche Paul Pascal (CNRS/Université de Bordeaux) et Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (CNRS/Université de Bordeaux/Bordeaux INP), en collaboration avec d’autres laboratoires européens*, ont développé avec succès une approche différente. En effet, ils ont isolé une entité très proche de celle constituant les iridates : l’ion moléculaire [IrF6]2- (Figure c). Ces équipes de recherche se sont intéressées notamment aux propriétés liées au moment de spin et au moment orbitalaire de cette nouvelle molécule [IrF6]2-, c’est à dire à la manifestation "quantique" du magnétisme. Ainsi, les premiers systèmes moléculaires isolés à base de l’ion Ir4+ offrent de nouvelles perspectives tant en termes de synthèse de nouveaux matériaux via des techniques de chimie moléculaire qu’en terme de compréhension des propriétés remarquables des iridates.

© Kasper Pedersen et Rodolphe Clérac

Référence :
Kasper S. Pedersen, Jesper Bendix, Alain Tressaud, Etienne Durand, Høgni Weihe, Zaher Salman, Thorbjørn J Morsing, Daniel N. Woodruff, Yanhua Lan, Wolfgang Wernsdorfer, Corine Mathonière, Stergios Piligkos, Sophia I. Klokishner, Serghei Ostrovsky, Katharina Ollefs, Fabrice Wilhelm, Andrei Rogalev & Rodolphe Clérac
Iridates from the molecular side
Nature Communications (20 Juillet 2016)
Doi : 10.1038/ncomms12195


Contrôler des molécules magnétiques bistables auto-organisées avec de la lumière

En collaboration avec des chimistes, des physiciens viennent de montrer qu’une fois déposées sur une surface d’or, des molécules magnétiques bistables, c’est à- dire capables de basculer d’un état non magnétique à un état magnétique, se regroupent en îlots et s’auto-organisent en une structure périodique. Ils ont également mis en évidence qu’une excitation lumineuse permet le changement d’état de ces molécules.


Images de microscopie à effet tunnel de 50 nm de côté de la même zone qui montrent à gauche l’auto-organisation des molécules avec un tiers d’entre elles qui apparaissent plus brillantes (état magnétique) avant irradiation lumineuse et à droite la phase photoexcitée avec plus de molécules dans l’état magnétique (irradiation lumineuse en cours).

lien vers la lettrecomplète de l’INC.

Molecular-scale dynamics of light-induced spin cross-over in a two-dimensional layer
K. Bairagi, O. Iasco, A. Bellec, A. Kartsev, D. Li, J. Lagoute, C. Chacon, Y. Girard, S. Rousset, F. Miserque, Y. J. Dappe, A. Smogunov, C. Barreteau, M.-L. Boillot, T. Mallah et V. Repain
Nature Communications 2016, doi:10.1038/ncomms12212


Des nanofils supramoléculaires intégrés pour une photodétection rapide

Les nanofils supramoléculaires sont des composants que l’on retrouve dans de nombreux dispositifs optoélectroniques qui convertissent l’énergie lumineuse en courant. Cependant, la fabrication de dispositifs à base de nanofils reste encore difficile. Des chercheurs du Laboratoire de nanochimie et du Laboratoire des nanostructures de l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (CNRS / Université de Strasbourg), en collaboration avec l’Université de Nova Gorica (Slovénie), ont mis au point un nouveau processus de fabrication simple à mettre en œuvre. Ils sont ainsi parvenus à intégrer des nanofils supramoléculaires dans un réseau présentant des (nano)électrodes. Ils ont obtenu une conversion photovoltaïque de haute efficacité, ouvrant ainsi la voie à la réalisation de dispositifs optoélectroniques basés sur des nanostructures organiques. Ces travaux sont parus dans la revue Nature Nanotechnology.

L’actualité complète sur le site du CNRS.

{A nanomesh scaffold for supramolecular nanowire optoelectronic devices}. L. Zhang, X. Zhong, E. Pavlica, S. Li, A. Klekachev, G. Bratina, T. W. Ebbesen, E. Orgiu & P. Samorì Nature Nanotechnology 2016 doi:10.1038/nnano.2016.125.


Des mémoires organiques denses et flexibles !

Des chercheurs du Laboratoire de nanochimie de l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (CNRS / Université de Strasbourg), en collaboration avec l’Université Humboldt de Berlin (Allemagne) et l’Université de Nova Gorica (Slovénie), ont montré qu’un mélange
soigneusement choisi d’une petite molécule photocommutable et d’un polymère semi‐conducteur permet de fabriquer des mémoires de haute performance qui peuvent être écrites et effacées par illumination. Ces mémoires optiques multi‐niveaux (de 8 bits !) ont également été intégrées sur des substrats flexibles, ouvrant ainsi la voie à des applications pour l’électronique portable, le papier électronique et les dispositifs intelligents. Ces travaux sont parus dans la revue {Nature Nanotechnology}.

Ecriture et effacement de la mémoire organique par illumination avec de la lumière ultraviolette et verte induisant la photocommutation de l’interrupteur moléculaire.© Paolo Samorì


Flexible non‐volatile optical memory thin‐film transistor device with over 256 distinct levels based on an organic bicomponent blend.T. Leydecker, M. Herder, E. Pavlica, G. Bratina, S. Hecht, E. Orgiu & P. Samorì, Nature Nanotechnology 2016 DOI : 10.1038/nnano.2016.87


Une vague élastique pour amplifier la photo-commutation ultra-rapide de matériaux

Des physiciens de l’IPR de Rennes ont découvert un nouveau processus augmentant la réponse à un flash laser d’un matériau photo-commutable par l’intermédiaire d’effets coopératifs élastiques. En collaboration avec l’ICMMO d’Orsay et le Lasi en Roumanie, ils viennent de montrer que le couplage élastique entre les molécules amplifie l’effet de l’impulsion laser lorsque suffisamment de molécules sont photo-excitées. Cette particularité du matériau cristallin conduit à la commutation d’un nombre bien plus grand de molécules que lorsque ces dernières sont isolées les unes des autres. La propagation de cette vague élastique induite par la lumière modifie aussi l’état magnétique, la résistivité ou encore la couleur des cristaux et ceci ouvre la voie à de nouveaux dispositifs photo-commutables ultra-rapides et moins énergivores. Ce travail est publié dans la revue Nature Materials.

. © Kaksonen/CNRS Photothèque

communiqué complet sur le site de l’INP du CNRS.

Elastically driven cooperative response of a molecular material impacted by a laser pulse, R. Bertoni, M. Lorenc, H. Cailleau, A. Tissot, J. Laisney, M.-L. Boillot, L. Stoleriu, A. Stancu, C. Enachescu & E. Collet Nature Mat., 2016, 15, 606.


De nouvelles nanoparticules magnétiques d’oxyde de fer pour l’imagerie, la vectorisation ou le stockage d’information

Les nano-aimants intéressent tout particulièrement les chercheurs en nano-médecine car ils sont facilement manipulables par simple application d’un champ magnétique. L’oxyde de fer, peu coûteux et facile à synthétiser, est un aimant particulièrement attrayant. Malheureusement, il perd son efficacité quand il est sous forme de nanoparticules : sa propriété d’aimant n’apparaît qu’à des températures très largement inférieures à la température ambiante. En greffant des complexes de cobalt à leur surface, plusieurs équipes(*) sont parvenues à augmenter la température efficace de ces nanoparticules. Ces travaux sont parus dans la revue Nature Communications.

Greffage de complexes du cobalt à la surface de nanoparticules d’oxyde de fer. © Laurent Lisnard

Pour voir l’actualité complète sur le site de l’INC.

Enhancing the magnetic anisotropy of maghemite nanoparticles via the surface coordination of molecular complexes, Yoann Prado, Niéli Daffé, Aude Michel, Thomas Georgelin, Nader Yaacoub, Jean-Marc Grenèche, Fadi Choueikani, Edwige Otero, Philippe Ohresser, Marie-Anne Arrio, Christophe Cartier-dit-Moulin, Philippe Sainctavit, Benoit Fleury, Vincent Dupuis, Laurent Lisnard & Jérôme Fresnais, Nature Comm. 2015, 6, 10139.


Quand l’anisotropie magnétique des molécules dévoile ses formes aux neutrons

Des chercheurs du Laboratoire des multimatériaux et interfaces (CNRS / Université Claude Bernard Lyon 1) et du Laboratoire Léon Brillouin (CNRS / CEA-Saclay), en collaboration avec l’Institut nanosciences et cryogénie (CEA-Grenoble) et les Universités de Yamagata et Kwansai Gakuin (Japon), ont utilisé la diffraction des neutrons polarisés pour déterminer pour la première fois de manière sûre comment se comportent des molécules de complexes métalliques dans un champ magnétique (anisotropie magnétique). Ces résultats qui ouvrent de nouvelles perspectives pour l’optimisation des molécules-aimants ont été publiés dans la revue Chemistry - A European Journal.

Figure 1 : les ellipsoïdes représentant les directions de facile aimantation. © Dominique Luneau

Pour voir l’actualité complète sur le site de l’INC.

Polarized Neutron Diffraction as a Tool for Mapping Molecular Magnetic Anisotropy : Local Susceptibility Tensors in CoII Complexes,
Karl Ridier, Béatrice Gillon, Arsen Gukasov, Grégory Chaboussant, Alain Cousson, Dominique Luneau, Ana Borta, Jean-François Jacquot, Ruben Checa, Yukako Chiba, Hiroshi Sakiyama, Masahiro Mikuriya, Chem. Eur. J., 2016, 22, 724