ANR SMM1D : Adressage d’aimants monomoléculaires via des nanoframeworks 1D

ANR SMM1D (Projet ANR : 2025-2029)

Coordinateur du projet :

  • Laurent Alvarez, L2C, Montpellier

Partenaires :

  • L2C, Université de Montpellier
  • ICGM Université de Montpellier
  • LICSEN, CEA Saclay
  • Université de Vienne, Autriche

ANR Collaborative Research Program – International (PRCI) :

  • Contrat ANR-23-CE09-0035-01
  • CE09 : Nano-objets et nanomatériaux fonctionnels, interfaces

Objectif du projet :

L’un des défis dans le domaine du magnétisme moléculaire est de rendre les aimants monomoléculaires (SMM) contrôlables et accessibles en pratique. Le projet proposé vise un magnétisme moléculaire contrôlé et adressable en confinant les SMM dans des nanostructures 1D, telles que des structures métallo-organiques (MOF), des structures organiques covalentes (COF), des polymères conducteurs et des nanotubes de carbone monofeuillets (SWCNT).

Image (TEM) de molécules de Phtalocyanine confinée dans des CNT

Notre objectif principal est d’adresser les SMM via l’hôte 1D. À cette fin, les impacts des nanoconfinements 1D sur le magnétisme moléculaire doivent être compris.

Des arrangements moléculaires uniques peuvent être obtenus et les réactions de coordination peuvent être directionnelles à l’intérieur des pores cristallins 1D.

L’altération de l’anisotropie d’un seul ion, le champ de ligand et la levée de dégénérescence en champ nul, ainsi que interactions hôte-invité (par ex. le transfert de charge, l’hybridation d’orbitale, le transfert d’énergie par résonance de Förster (FRET)), peuvent conduire à un magnétisme avancé, (par ex. métamagnétisme, magnétisme d’une seule molécule à des températures plus élevées et dans des champs magnétiques plus faibles)

L’adressage électrique des SMM peut être obtenu en mesurant la magnétoconductance à travers des hôtes électriquement conducteurs.

(Top left) Examples of metal complex and coordination polymer SMMs. (I) Double-decker phthalocyanine with lanthanide. (II) dinuclear copper-melamine complex SMMs. (III) trinuclear cobalt-melamine coordination polymer.
(Bottom left) Supramolecular organizations of SMMs in 1D nanostructures. The red circles denote metal/metal clusters, green rectangles are ligands (organic or inorganic) and black parallel lines are 1D nanostructures..
(Top right) Diagram describing the structure of SMMs and molecular interactions..
(Bottom right) Examples of host nanostructures with 1D open pores: The graphical image of MIL-53 with aluminium as an example of metal-organic frameworks (MOFs) with 1D pores