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De nouveaux superatomes pour l'électronique de demain

ActualitéClassé sous :physique , superatome , nanoscience

C'est une nouvelle chimie que des chercheurs de Virginia Commonwealth University (USA) sont en train d'explorer, celle des superatomes. Avec eux une nouvelle électronique, moléculaire celle-là, se fait jour. Des sauts dans la capacité de stockage des données se profilent à l'horizon.

Les superatomes basés sur l'aluminium ressemblent à des atomes de terres rares ou de germanium. Crédit : Ulises Reveles, Shiv Khanna

Shiv N. Khanna et J. Ulises Reveles ne sont pas des inconnus. Ces chercheurs du département de physique du VCU se sont déjà illustrés dans le domaine des superatomes avec des assemblages d'atomes d'aluminium et d'autres espèces chimiques conduisant à des objets ayant les propriétés électroniques des terres rares.

Ils viennent de publier dans Nature Chemistry un article portant sur une combinaison de vanadium et de césium qui se comporte comme un gros atome de magnésium, mais pas seulement...

Ce nouvel assemblage comporte précisément 8 atomes de césium pour un de vanadium et l'ensemble se comporte comme un petit aimant possédant un moment magnétique de 5 magnétons de Bohr. Rappelons que le magnéton de Bohr constitue une unité naturelle pour l'expression du moment magnétique dipolaire de l'électron. Dans le cas présent, cette valeur est identique à celle de l'atome de manganèse mais ce superatome combine les propriétés magnétiques du manganèse avec des propriétés conductrices d'électrons que celui-ci ne possède pas. On est en présence d'une sorte de nouvel élément chimique qui pourrait par exemple servir à réaliser des composants électroniques plus performants.

Un matériau idéal pour la spintronique ?

Les chercheurs se doutaient bien qu'il obtiendraient ainsi un superatome aux capacités magnétiques doubles de celle du fer mais avec des électrons moins rigidement liés que ceux du manganèse, et donc susceptibles de donner de bonnes propriétés conductrices. Le césium est en effet un bon conducteur de l'électricité.

L'ensemble constitue donc une combinaison intéressantes de propriétés conductrices et magnétiques pour une nouvelle génération d'ordinateurs plus rapides et avec une plus grande capacité de stockage. L'électronique moléculaire réalisée avec des superatomes de ce genre devrait aider à faire des mémoires non volatiles et des dispositifs plus denses.

Les chercheurs suspectent que deux superatomes en césium-vanadium formant une molécule pourraient présenter des propriétés intéressantes également pour la spintronique. Des études préliminaires sur ce sujet sont en cours.

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