Laboratorio di Magnetismo Molecolare
http://www.unifi.it/LAMM/ - http://lamm18.chim.unifi.it/CeTeCS/
Per informazioni: Prof. Roberta Sessoli,
Dip. di Chimica “Ugo Shiff” 055/457-3268,
[email protected]
Materiali magnetici molecolari
Magnetismo Molecolare
Optoelettronica e sensoristica
Spintronica Molecolare
I magneti molecolari
sono sistemi in cui coesistono proprietà
classiche e quantistiche come
l’effetto memoria e il tunneling quantistico
della magnetizzazione
Applicazioni
Data storage
100000
??
SMMs@surface: 1 bit ~ 1
molecule
10000
%
Elaborazione di segnali
40
MS = 0
Single Molecule Magnets
2
permanent
magnets
Spin:
10 20
micrometric particles
10 10
10 8
Multi-dominio
nanoparticles
10 6
10 5
10 4
molecular individual
spins
clusters
clusters
10 3
10 2
Singolo - dominio
10
MS = 10
MS = -10
Momento Magnetico

%
||
00
2
1 1 Gbit/in
0.1
0.01
2
1E-3 1 Mbit/in
1E-4
1E-6
1950
,
,
1960
1970
1980
1990
Products
Lab Demos
2000
2010
2020
Date (year)
Sintesi di nuovi sistemi molecolari magnetici
Creazione di strutture magneto-chirali:
Studio di sistemi tipo “Single Chain Magnets”
10
1E-5
R. Sessoli, D. Gatteschi, A. Caneschi,
and M. A. Novak, Nature 365, 141 (1993).
1
2
100 100 Gbit/in
~1
2
Areal Density (Gbit/in )
U
1000 1 Tbit/in
Sintesi di nuovi sistemi molecolari
basati su terre rare:
Potenziamento delle proprietà magnetiche
Tautomeri di valenza:
sviluppo di nuovi interruttori molecolari
Sviluppo di nuovi Magneti a Singola Molecola:
Comprensione delle correlazioni
Magneto-Strutturali
-1 0
0 1
1 2
2 3
3 4 4 5
5 6
Sintesi di radicali organici stabili:
design di nuovi building- blocks magnetici
40 K
Frazione molare convertita
-6 -5
-2 -1
-3 -2
-4

-3
-5 -4
20 K
9K
6K
*
* *
1000
2000
3000
4000
B (mT)
5000
6000
Creazione di nanostrutture e nanomateriali
Ibridi molecolari inorganici
Creazione di ibridi magnetici
molecolari-inorganici
Assemblaggio di
monostrati molecolari
su nanoparticelle
Funzionalizzazione
di sistemi molecolari
Sublimazione molecolare
in ambiente UHV
HV Chamber
Motion
Motion
Autoassemblaggio per
chemisorbimento
QCM
Rotary motion
Shutter
Utilizzo di tecniche di
Soft-lithography
Joule-heated
Knudsen Cell
Assemblaggio di monostrati molecolari
su superfici solide
Formazione di
Self-assembled
monolayers
Creazione di dispositivi ibridi
Caratterizzazioni
multi-tecnica delle
nanoarchitetture molecolari
Caratterizzazione delle nanoarchitetture
molecolari ibride
Piattaforma multi-tecnica UHV
di preparazione e
caratterizzazione superfici ibride
Low-energy muon spin resonance
Accesso a grandi istallazioni
strumentali
Piattaforma di misura delle
proprietà funzionali dei
dispositivi ibridi
Studio della dinamica dei sistemi ibridi
Luce di sincrotrone
Caratterizzazione:
- Morfologica
- Chimica
- Elettronica
- Strutturale
- Magnetica
X-rays
Test delle proprietà
elettriche e magnetiche dei
sistemi ibridi
Produzione e caratterizzazione in situ dei sistemi ibridi
Studio delle proprietà strutturali e magnetiche su scala nanometrica
Modellizzazione sistemi molecolari e ibridi
Cluster di calcolo @ LAMM
Dinamica molecolare Ab-initio
di sistemi radicalici & Cluster
magnetici adsorbiti su superfici
+
Accesso a risorse di Super
Calcolo Nazionali ed Europee
Caratterizzazioni DFT e P-DFT delle
interazioni molecola-superficie
Set-Up di protocolli post-HF
e DFT per il calcolo degli
stati eccitati in Sistemi
Complessi con shell aperto
Applicazione di approcci QM
e QM/MM per descrivere I
meccanismi di reazione in
sistemi complessi sia
inorganici che bio-inorganici