Caractérisation théorique des propriétés électroniques d’interfaces entre molécules et électrodes ferromagnétiques et de jonctions moléculaires correspondantes

Description

Le domaine de la spintronique moléculaire vise à exploiter le spin de l’électron au lieu de sa charge au sein de dispositifs électroniques. Un exemple de dispositif est une valve de spin formée par une couche moléculaire prise en sandwich entre deux électrodes métalliques ferromagnétiques (nickel ou cobalt par exemple) et qui peut jouer le rôle d’interrupteur ON/OFF en contrôlant l’aimantation relative des deux électrodes. Les performances de ces dispositifs sont étroitement liées aux propriétés de l’interface formée par une électrode et la première couche de molécules, aussi dénommée spinterface. Des mesures expérimentales suggèrent en effet que la « molécule peut être aimantée » ou « polarisée en spin » au contact d’électrodes ferromagnétiques ; une aimantation induite dans la molécule opposée à celle de l’électrode crée une résistance de contact qui limite les performances des dispositifs. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet est de comprendre via des calculs de chimie quantique les conditions et facteurs contrôlant l’aimantation des molécules en étudiant les propriétés électroniques de spinterfaces ; un deuxième volet visera à caractériser les propriétés électriques de jonctions moléculaires formées par une monocouche insérée entre deux électrodes ferromagnétiques, en étroite collaboration avec des partenaires expérimentaux.