Autour de John Schlueter, une équipe de chercheurs du laboratoire national d’Argonne a mis au point une nouvelle méthode pour synthétiser un polymère magnétique qui, pour la première fois, tire une activité magnétique de la présence de liaisons hydrogène. Ce résultat pourrait mener à un développement commercial plus rapide des dispositifs spintroniques.

Ce polymère est synthétisé de façon relativement douce, en liant tout d’abord des ions de cuivre avec des molécules de pyrazine. Ceci résulte en une structure lamellaire que des ions de bifluorure d’hydrogène (HF2) permettent de stabiliser, en "collant" ensemble les différents plans grâce à des liaisons hydrogène. C’est ce phénomène qui a permis aux chercheurs d’Argonne de développer les premiers supraconducteurs entièrement organiques, il y a une dizaine d’année.

En observant avec détail le matériau, on constate que chaque ion de cuivre se retrouve placé à un des quatre coins d’une structure cubique moléculaire. Ces coins contiennent des électrons dépareillés, qui se traduisent par l’apparition de moments magnétiques appelés "spins". A basse température, les spins des différents plans s’alignent dans des directions opposées ce qui donne un état antiferromagnétique. Les chercheurs ont évalué les propriétés physiques et chimiques du polymère et ont constaté qu’il possède les liaisons hydrogène les plus fortes qu’ils aient jamais rencontré. Ce sont elles qui assurent la stabilité thermique du matériau.

L’équipe d’Argonne espère maintenant mieux comprendre l’ampleur de l’influence des liaisons hydrogène sur l’activité magnétique, et regarde la possibilité de développer des matériaux hybrides en insérant une couche magnétique entre des couches conductrices. Il pourrait leur falloir encore au moins cinq années avant de pouvoir commercialiser leur travail.

Source :

https://www.anl.gov/Media_Center/News/2006/MSD061215.html

Rédacteur :

Daniel Ochoa, [email protected]