Le magnétisme est une propriété de la matière connue de l'humanité depuis plusieurs milliers d'années, bien avant que ces propriétés puissent être décrites dans une théorie. Les aimants classiques sont des métaux ou des alliages de terres rares, matériaux durs, tels que des aimants pour réfrigérateur.

Considérons une classe de matériaux porteurs d'un moment magnétique, composé uniquement d'éléments légers, par exemple, carbone, azote, et de l'oxygène. Cette composition permettrait aux chercheurs d'avoir des moments magnétiques couplés à des propriétés utiles des matériaux organiques, comme la transparence, fabrication à faible coût, et conception chimique flexible. En effet, cette classe de matériaux existe :c'est la famille des radicaux organiques. Ces radicaux sont des molécules organiques qui portent un électron non apparié, donnant lieu à un moment magnétique permanent. Par conséquent, ce sont des matériaux aux propriétés magnétiques permanentes, c'est à dire., leur moment magnétique n'est pas dû à un effet d'induction d'un champ magnétique extérieur, comme dans le diamagnétisme. Les radicaux organiques sont des matériaux très prometteurs pour l'électronique et les technologies quantiques. Les derniers résultats sur cette classe de matériaux de l'équipe Casu Lab du département de chimie de l'université de Tübingen viennent d'être publiés dans Chimie des Matériaux .

Afin d'utiliser ces radicaux dans un appareil, il est nécessaire de les avoir sous forme de film, c'est à dire., les molécules recouvrent un substrat, formant un revêtement. Dans les recherches de l'équipe Casu Lab, ils sont déposés sur une plaquette de silicium. Les scientifiques de Tübingen avaient commencé à réfléchir à cet aspect il y a dix ans, lorsque la Fondation allemande pour la recherche a accordé au Casu Lab le premier projet de préparation de films radicaux de manière contrôlée par évaporation, pionnier dans le domaine des procédés radicaux de couches minces. Le groupe de recherche a travaillé avec succès sur ces matériaux depuis lors.

Maintenant, les scientifiques se sont concentrés sur des systèmes qui ont plus d'un moment magnétique dans la même molécule, C'est, au lieu d'un seul électron non apparié, il y a deux électrons non appariés. On les appelle des diradicaux. Ainsi, il y a deux moments magnétiques qui peuvent interagir et s'influencer, ouvrant la voie à de nouveaux dispositifs basés sur cette interaction. La présence de deux électrons non appariés rend ces molécules très réactives, car les électrons ont tendance à s'apparier. Pendant longtemps, on pensait que le revêtement des surfaces avec ce matériau en utilisant une évaporation contrôlée serait pratiquement impossible. L'équipe de Casu Lab s'est attaquée au problème en se concentrant sur plusieurs diradicaux basés sur le radical nitroxyde de nitronyle et le radical Blatter, et, récemment, ils ont réussi.

Les chercheurs de Tübingen ont étudié les films à l'aide de la spectroscopie photoélectronique aux rayons X, une technique basée sur l'interaction du rayonnement électromagnétique avec la matière dans le domaine des rayons X. Les mesures ont été effectuées dans notre laboratoire à Tübingen, et au synchrotron BESSY à Berlin.

L'équipe de Casu Lab décrit leur protocole et la recette pour évaporer les diradicaux dans leur article publié dans Chimie des Matériaux . À partir de maintenant, toute personne intéressée par de nouveaux matériaux pourra évaporer des couches minces de diradicaux après avoir lu l'article des chercheurs de Tübingen.