La chiralité : une nouvelle opportunité pour la spintronique moléculaire

Résultat scientifique Chimie

La capacité des matériaux chiraux à interagir avec une onde lumineuse polarisée circulairement pourrait trouver des applications en électronique moléculaire comme l’optoélectronique. Dans le cadre de projets européens et nationaux, des chimistes de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS/ENSCR/Université de Rennes 1) ont développé des matériaux chiraux inédits capables d’interférer à la fois avec l’état de polarisation de la lumière et avec la propriété de spin électronique, ouvrant de nouvelles pistes pour les technologies de l’information. Ces résultats font l’objet de deux publications dans le J. Am. Chem. Soc.

La chiralité est une propriété relative aux composés chimiques présentant deux formes distinctes (dites énantiomères) images l’une de l’autre dans un miroir mais non superposables. Elle connaît depuis quelques années un engouement important dans le domaine des matériaux moléculaires, notamment par sa relation spécifique avec une lumière polarisée circulairement. Plus récemment, il a été démontré que lorsqu’un courant traverse un matériau chiral, l’un des énantiomères conduit préférentiellement les électrons de spin up, tandis que l’autre sélectionne les électrons de spin down. Cette sélectivité de spin pourrait présenter des applications en spintronique, optoélectronique ou détection chirale.

C’est autour de ces problématiques que des chimistes de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS/ENSCR/Université de Rennes 1), dans le cadre de projet européens et nationaux, ont développé des matériaux chiraux inédits capables de conduire un courant électrique polarisé en spin (up ou down selon l’énantiomère étudié), ou encore des molécules organiques présentant un électron célibataire (appelées « radicalaires ») cumulant à la fois les propriétés de chiralité et de spin.

Contact

Jeanne Crassous
Chercheuse CNRS à l’Institut des sciences chimiques de Rennes
Ludovic Favereau
Chercheur CNRS à l’Institut des sciences chimiques de Rennes