Molecole magnetiche per le memorie del futuro

Una delle maggiori sfide scientifiche di questi anni è la miniaturizzazione delle memorie dei calcolatori, i bit. Andando sempre avanti negli studi, sarà possibile mettere a punto memorie magnetiche molecolari, che si svilupperanno attraverso la progettazione e la sintesi di molecole magneticamente attive, la loro organizzazione in strutture nanometriche e il perfezionamento di tecniche di lettura e scrittura dell'informazione che esse possono contenere. Una delle classi più note di molecole funzionali sono i cosiddetti Magneti a Singola Molecola, che a bassa temperatura si comportano come magneti nanometrici: una molecola, un bit. Questo tipo di molecole è attualmente studiato in tutto il mondo grazie all'impulso dato negli anni '90 dal gruppo fiorentino di Dante Gatteschi e Roberta Sessoli, che ha scoperto il primo sistema di questo tipo. Recentemente, grazie agli studi di questo gruppo, che ha collaborato con colleghi dell'Università di Modena e dell'Università Pierre et Marie Curie di Parigi, è stato possibile ottenere una nanostrutturazione su una superficie di una classe di queste molecole magnetiche: si è riusciti cioè ad ancorare, in maniera controllata, un singolo strato di molecole su una superficie d'oro sfruttando il metodo di auto-assemblaggio molecolare. Il team si è avvalso poi di una tecnica di indagine basata sull'uso di raggi X circolarmente polarizzati per rilevare le proprietà magnetiche di quantità infinitesimali di queste molecole: lavorando a temperature prossime allo zero assoluto, è stato possibile dimostrare, per la prima volta, che le sorprendenti caratteristiche dei magneti a singola molecola si conservano anche una volta che le molecole si trovano isolate su una superficie e ancorate a un materiale conduttore. Questo risultato ha segnato un passo importante verso la realizzazione di dispositivi di tipo molecolare, suggerendo il modus operandi corretto per controllare e studiare singole molecole dalle proprietà così complesse.

Authors: M. Mannini, F. Pineider, Ph. Sainctavit, C. Danieli, E. Otero, C. Sciancalepore, A.-M. Talarico, M.-A. Arrio, A. Cornia, D. Gatteschi, R. Sessoli

Title: Magnetic Memory of a Single-Molecule Quantum Magnet Wired to a Gold Surface

Journal: Nature Materials

Year: 2009

References: 8, pp. 94-197 (2009)