Institut des
NanoSciences de Paris
insp
insp
5.jpg

Auto-assemblages 1D/3D de molécules sur surfaces cristallines : propriétés électroniques et magnétiques

Nadine Witkowski

Au cours de la dernière décennie, l’émergence de l’électronique moléculaire a ouvert des perspectives intéressantes dans le développement de capteurs, transmetteurs, commutateurs ou stockage de mémoire. L’électronique moléculaire promet des coûts de production plus faibles que l’électronique des semi-conducteurs traditionnels et la consommation d’énergie réduite. En outre, la grande variété de molécules potentiellement disponibles ou permet une souplesse d’application et les possibilités améliorées. Parmi ces molécules, phtalocyanines, sont des candidats idéaux car ils sont très stables chimiquement et thermiquement, et ils peuvent accueillir dans leur centre un ion magnétique offrant des propriétés magnétiques accordables faciles. Dans ce projet, nous étudierons et nous comprendre comment ces molécules magnétiques interagissent avec différents types de substrats, soit au niveau individuel ou collectif.

La première étape du projet consiste à préparer des films minces à base de phtalocyanines magnétiques (faible rotation / phtalocyanines haut spin) sur différentes surfaces supraconductrices dans des conditions ultra-vide. caractérisations structurelles des films seront réalisés in situ par des techniques de surface standards (LEED, Auger, surface réflectivité optique sensible) par des techniques de diffraction de surface et la microscopie en champ proche. Les propriétés magnétiques seront étudiées dans une seconde étape par des techniques X dichroïques d’absorption et photoémission dichroïque (bande de valence et niveaux noyaux) sur le rayonnement synchrotron, et aussi par STS à ultra-basse température (300 mK) et sous champ magnétique élevé.

Nous allons nous concentrer sur l’interaction entre l’aimant moléculaire unique et l’état supraconducteur qui peut aussi rivaliser avec le type Kondo de comportement. En fin de compte, nous espérons relier les molécules pour faire une chaîne 1D de molécules magnétiques qui pourraient conduire à de nouveaux états électroniques de type fermions de Majorana.

 

Le projet constitue le travail de thèse de Danilo Longo en cotutelle avec Tristan Cren et Cristophe Brun de l’équipe Spectroscopie des nouveaux états quantiques