De taille nanométrique, les molécules – aimants sont des complexes d'ions de transition (fer, etc.) obtenus à partir de « briques » moléculaires anisotropes. Leur aimantation est d'autant plus durable qu'elles possèdent une forte anisotropie magnétique axiale. Cette propriété permet également de relâcher la contrainte d'une aimantation présente uniquement aux très basses températures (10K).
Des chercheurs de l'Iramis ont mis en œuvre une technique permettant de mesurer à la fois l'anisotropie magnétique locale et la structure de complexes moléculaires d'ions de transition : la diffraction de neutrons polarisés. Ainsi pour un complexe de Fe3+ utilisé dans la synthèse de matériaux magnétiques, ils ont pu déterminer l'orientation de l'axe magnétique « facile » (à aimanter) au sein de sa microstructure.
À partir de ces données corrélées de structure et de magnétisme, les physiciens sont en mesure d'affiner leurs calculs de chimie quantique, ce qui leur offre en retour une méthode pour concevoir de nouvelles molécules ou complexes avec la forte anisotropie magnétique recherchée.
Ces travaux du Laboratoire Léon Brillouin ont été réalisés en collaboration avec des équipes de l'Institut parisien de chimie moléculaire et de l'Institut des sciences chimiques de Rennes.
Contact : Béatrice Gillon (Iramis)