Imágenes STM de interacciones de espín débil a fuerte entre dos moléculas magnéticas. Crédito:Wilson Ho
Un equipo de investigadores de la Universidad de California y la Universidad de Fudan ha desarrollado una forma de utilizar un imán de una sola molécula como magnetómetro de barrido. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo describe su investigación que implicó la demostración de su sensor escaneando el espín y las propiedades magnéticas de una molécula incrustada en otro material.
A medida que los científicos continúan su búsqueda para exprimir cada vez más datos en dispositivos de almacenamiento cada vez más pequeños, están explorando la posibilidad de utilizar el estado magnético de una sola molécula o incluso de un átomo, probablemente el tipo de elemento de memoria más pequeño posible. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han demostrado que es posible utilizar una sola molécula fijada a un sensor para leer las propiedades de una sola molécula en otro material.
Para crear su sensor y medio de almacenamiento, los investigadores primero absorbieron moléculas magnéticas de Ni (ciclopentadienilo) 2 en un plato cubierto de plata. Luego, sacaron una molécula de níquelceno de la superficie de la plata y la aplicaron a la punta de un sensor de microscopio de efecto túnel. Próximo, calentaron una superficie cubierta de adsorbato a 600 milikelvin y luego movieron el sensor con la punta de la única molécula cerca de la superficie y leyeron las señales recibidas por la sonda mientras las dos moléculas interactuaban.
Los investigadores informan que pudieron leer el espín y las interacciones magnéticas a medida que ocurrían con las dos moléculas. También informan que al usar la sonda también pudieron crear imágenes de la forma de las interacciones en varias direcciones espaciales. Observaron que las señales que recibían eran más fuertes cuando la sonda se colocaba directamente sobre el centro de la molécula en estudio y que disminuía asimétricamente a medida que aumentaba el ángulo y exponencialmente a medida que la punta se alejaba más. El equipo también vinculó dos de las moléculas de níquelceno e informa que se comportaron de acuerdo con la teoría funcional de la densidad.
Los investigadores concluyen sugiriendo que es posible medir y monitorear las interacciones de espín a nivel del angstrom, lo que probablemente lleve al desarrollo de nuevos tipos de sensores magnéticos.
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