Magneti molecolari. Credito:PS Ferreira et al.
Scienziati dell'Università di Lisbona (Portogallo) e dell'Università di Stoccarda (Germania) sono riusciti a sintetizzare e caratterizzare ampiamente una serie di molecole di cobalto che esibiscono le proprietà dei magneti molecolari, un risultato incoraggiante per il futuro dell'informatica su scala quantistica.
L'attuale domanda di scambio e manipolazione di dati attraverso le tecnologie dell'informazione, causata dalla massificazione dei dispositivi elettronici, ha portato gli scienziati a riflettere su metodi di calcolo più efficienti. La memorizzazione delle informazioni nei sistemi binari funziona passando da due stati stabili in condizioni ambientali, applicando uno stimolo. Un nuovo modello di elettronica di spin (spintronica), basato sull'orientamento degli spin degli elettroni per memorizzare informazioni binarie, consente memoria non volatile, maggiore velocità di elaborazione, minor consumo di energia e densità di integrazione inferiori.
Il team di ricerca ha studiato una serie di molecole di cobalto in grado di commutare tra due stati magnetici, anche se a basse temperature. Queste molecole che mostrano bistabilità magnetica sono chiamate magneti molecolari e tecniche di caratterizzazione come la risonanza paramagnetica elettronica ad alto campo consentono di valutare le capacità di risposta che questi materiali esibiscono di fronte ai campi magnetici.
Basato sul lavoro precedente del gruppo di ricerca sui complessi di cobalto pubblicato in Polyhedron , che era stato finora inesplorato per questa applicazione, sono stati condotti studi computazionali su modelli atomistici per fornire l'origine fisica delle loro proprietà e fornire una logica per ottimizzare le loro prestazioni. I risultati ora pubblicati utilizzano tecniche di caratterizzazione come la risonanza paramagnetica elettronica ad alto campo che consentono la valutazione delle capacità di risposta che questi materiali mostrano di fronte ai campi magnetici.
Nuno Bandeira, membro del gruppo di ricerca e ricercatore presso la Facoltà di Scienze dell'Università di Lisbona (Portogallo), afferma che "attualmente ci sono due 'fronti di battaglia' per quanto riguarda la ricerca di magneti a singola molecola:uno di questi si occupa della ricerca con lantanide complessi. E in effetti, da essi si possono ottenere gigantesche barriere di inversione della magnetizzazione. Ma i lantanidi sono costosi da produrre. L'altra parte anteriore della ricerca tratta metalli di transizione di prima fila che sono più economici da ottenere ma le barriere di magnetizzazione sono molto più piccole, il che significa che possono solo funzionare adeguatamente a temperature molto basse. Idealmente si vorrebbe tentare di ottenere un magnete a singola molecola che operi a temperatura ambiente."
L'output ora pubblicato è incoraggiante:"Questi risultati indicano la strada per il miglioramento e la progettazione di nuovi tipi di ligandi, per magneti molecolari più performanti con temperature sempre più elevate. Complessivamente, questi risultati rappresentano una pietra miliare nell'evoluzione delle nostre conoscenze e nel cercare materiali migliori per l'applicazione nella spintronica e nell'informatica su scala quantistica", aggiunge Bandeira.
La ricerca è pubblicata in Inorganic Chemistry Frontiers . + Esplora ulteriormente
