O magnetismo é uma propriedade da matéria conhecida pela humanidade há vários milhares de anos, muito antes que essas propriedades pudessem ser descritas em uma teoria. Os ímãs clássicos são metais ou ligas de terras raras, materiais duros, como ímãs de geladeira.

Considere uma classe de materiais carregando um momento magnético, composto apenas de elementos leves, por exemplo, carbono, azoto, e oxigênio. Esta composição permitiria aos pesquisadores ter momentos magnéticos acoplados a propriedades úteis de materiais orgânicos, como transparência, fabricação de baixo custo, e design químico flexível. De fato, esta classe de materiais existe:é a família dos radicais orgânicos. Esses radicais são moléculas orgânicas que carregam um elétron desemparelhado, dando origem a um momento magnético permanente. Portanto, são materiais com propriedades magnéticas permanentes, ou seja, seu momento magnético não é devido a um efeito de indução de um campo magnético externo, como no diamagnetismo. Os radicais orgânicos são materiais muito promissores para a eletrônica e as tecnologias quânticas. Os últimos resultados desta classe de materiais pela equipe do Casu Lab no Departamento de Química da Universidade de Tübingen foram publicados em Química de Materiais .

Para usar esses radicais em um dispositivo é necessário tê-los em forma de filme, ou seja, as moléculas cobrem um substrato, formando um revestimento. Na pesquisa da equipe do Casu Lab, eles são depositados em um wafer de silício. Os cientistas de Tübingen começaram a pensar sobre esse aspecto há dez anos, quando a Fundação Alemã de Pesquisa concedeu ao Casu Lab o primeiro projeto para preparar filmes radicais de forma controlada usando evaporação, pioneira no campo dos processos radicais de filmes finos. O grupo de pesquisa tem trabalhado com sucesso nesses materiais desde então.

Agora, os cientistas se concentraram em sistemas que têm mais de um momento magnético na mesma molécula, isso é, em vez de um único elétron desemparelhado, existem dois elétrons desemparelhados. Eles são chamados de diradicais. Assim, existem dois momentos magnéticos que podem interagir e influenciar um ao outro, abrindo o caminho para novos dispositivos com base nessa interação. A presença de dois elétrons desemparelhados torna essas moléculas muito reativas, porque os elétrons têm tendência a se emparelhar. Por muito tempo, pensava-se que revestir superfícies com este material usando evaporação controlada seria praticamente impossível. A equipe do Casu Lab abordou o problema concentrando-se em vários diradicais com base no radical nitronil nitróxido e no radical Blatter, e, recentemente, eles tiveram sucesso.

Os pesquisadores de Tübingen investigaram os filmes usando espectroscopia de fotoelétrons de raios-X, uma técnica baseada na interação da radiação eletromagnética com a matéria na faixa dos raios-X. As medições foram realizadas em nosso laboratório em Tübingen, e no síncrotron BESSY em Berlim.

A equipe do Casu Lab descreve seu protocolo e a receita para evaporar diradicais em seu artigo publicado em Química de Materiais . De agora em diante, qualquer pessoa interessada em novos materiais poderá evaporar filmes finos de diradicais após ler o artigo dos pesquisadores de Tübingen.