Laboratoire Pierre Aigrain - UMR 8551

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Nicolas ROCH Institut Néel, CNRS et Université Joseph Fourier, Grenoble/ LPA, ENS Paris.

La spintronique moléculaire, domaine en pleine expansion, se propose de réunir les outils expérimentaux et théoriques propres à trois thématiques : le magnétisme moléculaire, l’électronique de spin, et l’électronique moléculaire. Le développement de ce projet ne pouvait se réaliser sans la création préalable d’un transistor dont l’élément central est une molécule unique. Cet objectif a été atteint grâce à l’utilisation de la technique d’électromigration, choix délicat puisque mis en oeuvre dans un cryostat à dilution. Notre objectif était en effet de pouvoir effectuer des mesures à quelques dizaines de milliKelvins, et sous fort champ magnétique [0, ±9 T ]. A travers les expériences menées sur des molécules de fullerène, aussi appelées C60, nous avons étudié les interactions électroniques entre un objet de taille nanométrique et des électrodes métalliques. La combinaison de mesures à très basse température et des propriétés des molécules (niveaux électroniques dégénérés, énergie de charge élevée) a permis d’observer une transition de phase quantique entre deux états magnétiques de symétries différentes. Nous avons également apporté de solides preuves expérimentales quant à l’observation d’un effet Kondo sous-écranté. Je présenterai aussi des études sur le transport électronique à travers l’aimant moléculaire N@C60. Celui-ci est constitué d’un atome d’azote placé à l’intérieur d’un fullerène. En effectuant différents types de spectroscopies magnétiques, nous avons quantifié les interactions entre cet atome et les électrons de conduction portés par la cage de C60.