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Les molécules-aimants s’organisent pour stocker l’information à l’échelle du nanomètre

Comme son nom l’indique, une molécule-aimant est un aimant formé d’une seule molécule. Sous l’action d’un champ magnétique, son aimantation peut présenter deux états adressables. Il est possible de passer réversiblement d’un état à l’autre ce qui confère à cette molécule-aimant un effet mémoire. D’où l’intérêt des spécialistes du magnétisme moléculaire pour ces objets qui pourraient permettre dans le futur le stockage d’information binaire, voire quantique, à une échelle très réduite.

Au sein d’un même matériau ou d'un dispositif de stockage, chaque molécule-aimant doit être capable de conserver son état magnétique sans subir l’influence de celle de ses voisines, condition essentielle si l’on veut contrôler l’information stockée sur chaque molécule. Il est donc nécessaire de maîtriser leur organisation de manière à ce que l’on puisse assigner individuellement un bit d’information à une molécule-aimant donnée. Aujourd’hui, on sait isoler les molécules-aimants les unes des autres en les déposant sur des surfaces. Mais, pour parvenir à une miniaturisation plus importante encore, il faut dépasser cet arrangement bidimensionnel pour atteindre une organisation tridimensionnelle, avec un contrôle parfait de l’arrangement des molécules dans les trois directions de l’espace.

Grâce à la flexibilité de la chimie de coordination, des scientifiques du Centre de recherche Paul Pascal (CNRS / Université de Bordeaux) et de l'Université de Canterbury en Nouvelle-Zélande viennent de démontrer qu'il est possible d'organiser des molécules-aimants dans des constructions moléculaires d'une grande complexité, comme un caténane résultant de l'auto-assemblage de 8 molécules-aimants à base d’ions cobalt. Cette architecture complexe en caténane présente deux carrés imbriqués l’un dans l’autre dont chaque sommet est une molécule-aimant isolée de ses voisines. On peut donc penser que dans le futur, les chimistes de coordination pourront réellement répondre à n'importe quel type d'organisation nécessaire aux applications des molécules-aimants. Ces recherches ouvrent la voie vers le stockage moléculaire de l’information.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CNRS

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