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L'atome : ultime étape dans la miniaturisation du stockage de l'information

Publication du laboratoire de chimie
Publié le : 5 avril 2017
publi_Chimie_Atome.jpg En vert : des atomes de dysprosium (III) greffés à la surface de nanoparticules de silice présentent un effet mémoire à très basse température.

Des chercheurs de l’Institut des sciences chimiques de Rennes, du Collège de France, du laboratoire de chimie de l’ENS de Lyon, de l’Eidgenössische technische hochschule de Zürich (ETH), du Paul Scherrer institute et du Lawrence Berkeley National Laboratory, proposent une synthèse originale qui permet d’obtenir des atomes présentant un effet mémoire isolés à la surface de nanoparticules de silice. Ultime étape de la miniaturisation du stockage de l’information… Ce travail vient de faire l’objet d’une publication dans la revue ACS Central Science. Cette découverte devrait connaître de nombreuses retombées puisque la méthodologie employée peut être adaptée à tout type de surface d’oxydes comme par exemple, des films, qu’ils soient magnétiques ou non.

Le traitement et le stockage de l’information numérique exigent une miniaturisation de plus en plus poussée des composants, jusqu’à l’échelle de la molécule voire de l’atome, plus petit grain de matière connu. La littérature récente regorge de « molécules aimants » susceptibles de présenter deux états magnétiques « 0 » et « 1 », et de passer de l’un à l’autre. Ces molécules sont donc susceptibles de stocker une information binaire. Cependant, pour en faire des objets utilisables, il est nécessaire de les déposer sur une surface afin de les séparer les unes des autres et ainsi stocker une information dans chacune d’elles. Cette étape pose de nombreux problèmes : stabilité chimique, évolution géométrique de l’objet, interaction molécule/surface, etc…

L’élaboration de tels objets se fait en trois étapes :
  • synthèse d’un précurseur moléculaire de dysprosium (III) (*)
  • greffe de cette molécule à la surface de nanoparticules de silice en coordonnant la surface directement à l’ion Dy (III)
  • traitement thermique qui permet d’éliminer les ligands organiques, ce qui laisse des ions Dy (III) isolés à la surface des nanoparticules.

Les chercheurs ont montré que chaque ion se comportait comme un aimant à basse température avec apparition d’un effet mémoire à l’échelle de l’ion seul, alors que le précurseur moléculaire n’en présente pas. Plus d'infos sur le site de l'Institut de chimie du CNRS.

(*) L’ion Dy (III) est largement utilisé dans le domaine du magnétisme moléculaire pour produire de nombreuses molécules-aimants mononucléaires du fait de ses propriétés électroniques particulières.

Références :
Florian Allouche, Giuseppe Lapadula, Georges Siddiqi, Wayne W. Lukens, Olivier Maury, Boris Le Guennic, Fabrice Pointillart, Jan Dreiser, Victor Mougel, Olivier Cador & Christophe Copéret - Magnetic Memory from Site Isolated Dy(III) on Silica Materials - ACS Cent. Sci. 22 février 2017 - DOI: 10.1021/acscentsci.7b00035

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Mise à jour le 5 avril 2017
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