index - Institut de Chimie du CNRS

Welcome to the CNRS Chimie collection

The HAL-INC collection contains publications by CNRS Chimie units and researchers. It is constantly updated with the latest publications submitted, identified by their unit code in the affiliations declared at the time of submission.
If you have any difficulties concerning HAL, or require assistance (see the HAL-CNRS portal flyer), in using the archive, managing a collection or any other request, please do not hesitate to contact the HAL-CNRS portal administrators.

News

La diffraction d’électrons révèle la structure de nouveaux aimants à base moléculaire clement.dupuis
© Dominique Luneau
Résultats scientifiques

Comme leur nom l’indique, les aimants à base moléculaire sont formés de molécules. Ils possèdent un moment magnétique non nul, lié à la présence d'électrons « libres » (non appariés) provenant par exemple d’ions métalliques ou de radicaux organiques qui composent leur structure. L’application d’un champ magnétique externe sur ces objets oriente les moments magnétiques et induit une aimantation. En-dessous d’une certaine température, cet état magnétique est conservé lorsque l’on coupe le champ magnétique. Ces objets moléculaires ouvrent ainsi des pistes dans le domaine du stockage d’information à une échelle nanoscopique avec des applications potentielles en informatique quantique ou en spintronique.

Dans ce contexte, des scientifiques du Laboratoire des multimatériaux et interfaces (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1), en collaboration avec les Universités d’Hiroshima et de Novosibirsk, élaborent des aimants moléculaires originaux en assemblant des métaux avec des radicaux libres1  organiques. Ils cherchent maintenant à mieux comprendre les paramètres qui gouvernent les propriétés magnétiques de ces composés pour orienter les synthèses vers des systèmes toujours plus performants. Pour cela, obtenir la structure cristallographique de ces assemblages nanométriques pour visualiser les interactions métal-radical est indispensable. Hélas, il est quasiment impossible d’obtenir des monocristaux de taille suffisante pour réaliser des expériences de diffraction des rayons X, technique la plus courante à mettre en œuvre pour obtenir cette information. Pire encore, les nanocristaux obtenus se décomposent fréquemment lorsqu’ils sont soumis à un faisceau d’électrons, qui est l’alternative émergente aux rayons X dans un tel cas.

Qu’à cela ne tienne ! Pour déterminer la structure cristalline de leurs composés, ils ont collaboré avec des collègues Grenoblois de l’Institut de biologie structurale (CNRS/CEA/Université Grenoble Alpes) et de l’Institut Néel (CNRS) et ont adapté à leurs systèmes les méthodes de diffraction d’électrons conçues initialement pour l’étude des protéines, mais en travaillant à une faible dose d’exposition, leur permettant ainsi de caractériser des cristaux de seulement quelques centaines de nanomètres. Leurs expériences ont pour la première fois montré par cette technique la structure en charpente de type métal-radical de leurs composés se présentant sous forme de feuillets. Une information cruciale pour l’interprétation des propriétés magnétiques.

Ces résultats, parus dans la revue Inorganic Chemistry Frontier, ouvrent de nouvelles perspectives pour optimiser les propriétés de ces nouveaux aimants moléculaires. La technique de caractérisation mise au point pourrait également être étendue à d’autres systèmes métallo-organiques, en particulier les MOFS2 .

Rédacteur : CCdM

  • 1Les radicaux libres sont des molécules qui possèdent un ou plusieurs électrons non apparié(s).
  • 2MOFs (Metal-Oragnic Frameworks) sont des matériaux poreux émergents et prometteurs pour les domaines de l énergie, de l environnement et de la santé en raison de leurs structures hybrides adaptables.

Référence

Emre Yörük, Constance Lecourt, Dominique Housset, Yuuta Izumi, Wai Li Ling, Stéphanie Kodjikian, Evgeny Tretyakov, Katsuya Inoue, Kseniya Maryunina, Cédric Desroches, Holger Klein & Dominique Luneau
Electron diffraction unveils the 2D metal-radical framework of two molecule-based magnets
Inorganic Chemistry Frontiers 2024
https://doi.org/10.1039/D4QI02257B

Visuel carré gauche
Activé


Continuer la lecture Partager

Hommage à Martin Karplus, prix Nobel de chimie 2013 clement.dupuis

Martin Karplus (1930-2024) nous a quittés au mois de décembre. Ce chercheur austro-américain avait de forts liens avec la France, ayant notamment dirigé le laboratoire de chimie biophysique à l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (ISIS, CNRS/Univ. Strasbourg). Il avait obtenu en 2013 le prix Nobel de chimie pour ses travaux sur la modélisation informatique des réactions chimiques.

© C. Schröder, Unistra
Hommages Institutionnel

Né en 1930 à Vienne (Autriche), Martin Karplus quitte le pays avec sa famille, juive, juste après l’annexion par l’Allemagne. Les Karplus partent alors pour la Suisse, la France, puis les États-Unis. Le futur chercheur fait de brillantes études à Harvard (États-Unis) et décroche son doctorat en 1954, sous la direction de non moins que Linus Pauling, le doublement primé d’un Nobel de chimie et de la paix. Martin Karplus a ensuite effectué son postdoctorat à l’université d’Oxford (Royaume-Uni).

Il a enseigné aux universités de l’Illinois, de Columbia et à Harvard. Cet ancrage outre-Atlantique n’empêcha pas Martin Karplus de travailler en France à partir des années 90. Il a fondé un groupe de recherche à Strasbourg, est devenu professeur à l’actuelle Université de Strasbourg et a dirigé le laboratoire de chimie biophysique à l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (ISIS, CNRS/Univ. Strasbourg). Signe de son énorme activité, il ne cessa pas pour autant ses enseignements à Harvard.

En 1970, il a programmé avec Arieh Warshel, avec qui il recevra le prix Nobel, une modélisation des noyaux et de quelques électrons d’une molécule simple, mêlant pour cela physique classique et quantique. Ce sera le point de départ pour la modélisation de composés toujours plus complexes et une véritable révolution pour l’étude des réactions chimiques. Une des nombreuses grandes applications consiste à cribler bien plus rapidement et sélectivement les médicaments. Le chercheur est aussi connu pour son équation, dite de Karplus, qui est utilisée pour lire les analyses par résonance magnétique nucléaire, ainsi que pour ses travaux sur l’interprétation des réactions élémentaires et sur la dynamique et le repliement des protéines.

Aux côtés de l’américano-britannique Michael Levitt et de l’israélo-américain Arieh Warshel, Martin Karplus a reçu le prix Nobel de chimie 2013 pour ses travaux sur la modélisation informatique des réactions chimiques, et en particulier sur des simulations numériques multiéchelle de macromolécules biologiques. En dehors de la recherche, il était notamment passionné de photographie, de cuisine et de vins. Il est décédé à Cambridge, où se situe l’université Harvard, le 28 décembre 2024, à 94 ans.

CNRS Chimie adresse ses plus sincères condoléances à sa famille et ses proches.

Rédacteur : MK

Visuel carré gauche
Activé


Continuer la lecture Partager

logo CNRS chimie
Website : inc.cnrs.fr
Twitter : @CNRSchimie

The Collection in numbers :

Full-text documents

71 803

Bibliographical reference

100 501

Open access

50 %

Latest publications

 

 

 

Collaborations