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Journal articles
Microelectromechanical systems integrating molecular spin crossover actuators
María Dolores Manrique-Juárez
1
Sylvain Rat
2
Fabrice Mathieu
3
Daisuke Saya
1
Isabelle Séguy
4
Thierry Leichle
1
Liviu Nicu
1
Lionel Salmon
2
Gabor Molnar
2
Azzedine Bousseksou
2
1
LAAS-MEMS - Équipe Microsystèmes électromécaniques
LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes
3
LAAS-I2C - Service Instrumentation Conception Caractérisation
LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes
4
LAAS-MICA - Équipe MICrosystèmes d'Analyse
LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes
María Dolores Manrique-Juárez 1
Author IdHAL : maria-dolores-manrique-juarez
Sylvain Rat 2
Author
Fabrice Mathieu 3
Author IdHAL : fabrice-mathieu
Daisuke Saya 1
Author IdHAL : daisuke-saya ORCID : https://orcid.org/0000-0001-5414-9781
Isabelle Séguy 4
Author IdHAL : isabelle-seguy
Thierry Leichle 1
Author IdHAL : thierry-leichle ORCID : https://orcid.org/0000-0003-3183-8976
Liviu Nicu 1
Author IdHAL : liviu-nicu
Lionel Salmon 2
Author IdHAL : lionel-salmon ORCID : https://orcid.org/0000-0002-8064-8960 ResearcherId : http://www.researcherid.com/rid/C-9909-2015 IdRef : https://www.idref.fr/167827618
Gabor Molnar 2
Author IdHAL : gabor-molnar ResearcherId : http://www.researcherid.com/rid/Q-6874-2016 ORCID : https://orcid.org/0000-0001-6032-6393
Azzedine Bousseksou 2
Author IdHAL : azzedine-bousseksou
1
LAAS-MEMS - Équipe Microsystèmes électromécaniques (France)
- LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (7 Av du colonel Roche 31077 TOULOUSE CEDEX 4 - France)
- UT1 - Université Toulouse 1 Capitole (2 rue du Doyen-Gabriel-Marty - 31042 Toulouse Cedex 9 - France)
- INSA Toulouse - Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (135, avenue de Rangueil - 31077 Toulouse cedex 4 - France)
- UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès (5 allées Antonio Machado - 31058 Toulouse Cedex 9 - France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UPR8001 (France)
- Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) (France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
2
LCC - Laboratoire de chimie de coordination (205 Route de Narbonne 31077 TOULOUSE CEDEX 4 - France)
- ICT-FR 2599 - Institut de Chimie de Toulouse (118 Route de Narbonne 31062 Toulouse cédex 9 - France)
- IRD - Institut de Recherche pour le Développement (Siège Le Sextant 44, bd de Dunkerque CS 90009 13572 Marseille cedex 02 - France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : FR2599 (France)
- Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) (France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UPR8241 (France)
- Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) (France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
3
LAAS-I2C - Service Instrumentation Conception Caractérisation (France)
- LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (7 Av du colonel Roche 31077 TOULOUSE CEDEX 4 - France)
- UT1 - Université Toulouse 1 Capitole (2 rue du Doyen-Gabriel-Marty - 31042 Toulouse Cedex 9 - France)
- INSA Toulouse - Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (135, avenue de Rangueil - 31077 Toulouse cedex 4 - France)
- UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès (5 allées Antonio Machado - 31058 Toulouse Cedex 9 - France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UPR8001 (France)
- Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) (France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
4
LAAS-MICA - Équipe MICrosystèmes d'Analyse (France)
- LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (7 Av du colonel Roche 31077 TOULOUSE CEDEX 4 - France)
- UT1 - Université Toulouse 1 Capitole (2 rue du Doyen-Gabriel-Marty - 31042 Toulouse Cedex 9 - France)
- INSA Toulouse - Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (135, avenue de Rangueil - 31077 Toulouse cedex 4 - France)
- UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès (5 allées Antonio Machado - 31058 Toulouse Cedex 9 - France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UPR8001 (France)
- Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) (France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
Abstract : Silicon MEMS cantilevers coated with a 200 nm thin layer of the molecular spin crossover complex [Fe(H2B(pz)2)2(phen)] (H2B(pz)2 = dihydrobis(pyrazolyl)borate and phen = 1,10-phenantroline) were actuated using an external magnetic field and their resonance frequency was tracked by means of integrated piezoresistive detection. The light-induced spin-state switching of the molecules from the ground low spin to the metastable high spin state at 10 K led to a well-reproducible shift of the cantilever's resonance frequency (Δfr = −0.52 Hz). Control experiments at different temperatures using coated as well as uncoated devices along with simple calculations support the assignment of this effect to the spin transition. This latter translates into changes in mechanical behavior of the cantilever due to the strong spin-state/lattice coupling. A guideline for the optimization of device parameters is proposed so as to efficiently harness molecular scale movements for large-scale mechanical work, thus paving the road for nanoelectromechanical systems (NEMS) actuators based on molecular materials.
Document type :
Journal articles
Complete list of metadatas
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01687800
Contributor : Liviu Nicu <>
Submitted on : Thursday, January 18, 2018 - 5:44:01 PM
Last modification on : Wednesday, March 3, 2021 - 12:36:03 PM
Contributor : Liviu Nicu <>
Submitted on : Thursday, January 18, 2018 - 5:44:01 PM
Last modification on : Wednesday, March 3, 2021 - 12:36:03 PM
Identifiers
- HAL Id : hal-01687800, version 1
- DOI : 10.1063/1.4960766
Collections
CNRS | INSA-TOULOUSE | LAAS | LAAS-I2C | LAAS-MEMS | LAAS-MICRO-NANO-BIO-TECHNOLOGIES | LAAS-MICA | INC-CNRS | INSA-GROUPE | UNIV-TLSE3 | LCC | UT1-CAPITOLE | UNIV-TLSE2
Citation
María Dolores Manrique-Juárez, Sylvain Rat, Fabrice Mathieu, Daisuke Saya, Isabelle Séguy, et al.. Microelectromechanical systems integrating molecular spin crossover actuators. Applied Physics Letters, American Institute of Physics, 2016, 109 (6), pp.061903/1-5. ⟨10.1063/1.4960766⟩. ⟨hal-01687800⟩
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