Ya desarrollado: ¡uso de imanes de una sola molécula como magnetómetros de barrido!

Un equipo de investigadores de la Universidad de California y la Universidad de Fudan ha desarrollado un método para utilizar imanes de una sola molécula como magnetómetros de barrido. En su artículo publicado en la revista Science, el equipo demuestra su sensor describiendo el giro y el magnetismo de moléculas incrustadas en otro material. A medida que los científicos continúan comprimiendo más y más datos en dispositivos de almacenamiento cada vez más pequeños, están explorando la posibilidad de explotar los estados magnéticos de moléculas individuales e incluso átomos, posiblemente el tipo más pequeño de elemento de almacenamiento. En este nuevo estudio, se ha demostrado que es posible utilizar una única molécula unida a un sensor para leer las propiedades de una única molécula en otro material.

Para crear el sensor y el medio de almacenamiento, los investigadores primero adsorbieron moléculas magnéticas de níquel (ciclopentadieno) 2 en placas recubiertas de plata. Luego se extraen nueve moléculas de la superficie de plata y se aplican a la parte superior de un sensor de microscopio de efecto túnel. A continuación, se calienta una superficie cubierta con adsorbato a 600 mg de levón y se acerca un sensor con una sola molécula a la superficie, leyendo la señal recibida por la sonda a medida que las dos moléculas interactúan. Los investigadores pueden comprender las interacciones magnéticas y de espín que ocurren entre dos moléculas. Utilizando detectores, también es posible crear imágenes de formas interactivas en varias direcciones espaciales. La señal más fuerte se recibe cuando la sonda se coloca directamente en el centro de la molécula que se está estudiando.

Los investigadores demuestran una técnica de microscopía que utiliza una molécula magnética Ni (ciclopentadienilo) 2 adsorbida sobre una sonda de escaneo para escanear los tres espacios en una dirección continua y sintonizable para detectar interacciones de intercambio con otra molécula adsorbida en la superficie Ag(110). Además, la sonda tomó imágenes del perfil de la fuerza de la interacción de intercambio y reveló regiones de angstrom donde los estados cuánticos de las dos moléculas magnéticas están fuertemente mezclados. Los hallazgos sientan las bases para nuevas capacidades de nanoimagen basadas en sensores magnéticos de una sola molécula.