Une seule molécule peut se comporter comme le plus petit composant électronique d'un système électronique. Les chercheurs dans le domaine de l'électronique moléculaire se sont efforcés ces dernières années de développer de nouvelles approches pour utiliser les molécules comme composants logiques électroniques.

Une avancée récente a été publiée dans Avancées scientifiques , fruit d'une nouvelle collaboration entre les physiciens du CIC nanoGUNE, Centre international de physique de Donostia (DIPC) et collaborateurs institutionnels. L'étude a abouti à une percée qui a permis de lire pour la première fois un dispositif magnétique à molécule unique.

« L'idée est fascinante :stocker des informations dans une seule molécule et les lire, " dit Nacho Pascual, Professeur Ikerbasque et leader du Groupe Nanoimagerie à nanoGUNE. « Nous savons depuis longtemps comment fabriquer les molécules, mais nous n'avons jamais pu les câbler dans un circuit jusqu'à présent, " dit-il. Pour atteindre cet objectif, les scientifiques ont utilisé des bandes de graphène comme fils électriques; en outre, ils ont conçu une méthode pour toucher la molécule à des endroits prédéfinis.

"Nous avons découvert que le contact avec la molécule affecte de manière cruciale le comportement du dispositif moléculaire, " dit Jingcheng Li, premier auteur de l'article. "Cette découverte nous a permis de diriger l'étape de mise en contact avec des technologies de précision atomique."

Pour créer la molécule, les chercheurs ont utilisé une méthode chimique basée sur des réactions chimiques guidées sur une surface métallique. "La création du dispositif moléculaire est simple, " déclare Diego Peña, chef de l'équipe CiQUS :" nous avons conçu et synthétisé les blocs de construction avec des terminaisons chimiques « de type colle » aux points où les contacts doivent être créés ; à partir de maintenant, la nature fait le reste du travail à notre place."

Pour illustrer le processus, l'équipe utilise une métaphore visuelle :« Nous pouvons le voir comme un LEGO moléculaire, " ils ont dit.

Le Dr Pascual dit :"Nous apprenons à utiliser les lois de la nature pour assembler des molécules en nanostructures plus complexes."

Les auteurs ont démontré le fonctionnement du dispositif moléculaire en utilisant la microscopie à effet tunnel (STM), confirmer dans quelles conditions les informations magnétiques stockées dans la molécule pourraient survivre au contact, ouvrant une nouvelle voie pour développer de nouveaux matériaux pour une électronique efficace.