dimanche 1 juin 2014

Le graphène pourrait bien être supplanté par d'autres matériaux

A lire sur: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/75895.htm

Des chercheurs de la faculté de physique de l'Université de Varsovie (l'un des Instituts de recherche les plus performants de Pologne) sont à l'origine d'une découverte qui tend à démontrer que certains matériaux disponibles sous forme de monocouche atomique présentent des propriétés qui seraient plus intéressantes que celles du graphène pour des applications en microélectronique.

Crédits : Boris15

Il s'agit de la conclusion d'un rapport publié par la faculté de physique de l'Université de Varsovie (UW) en collaboration avec le laboratoire national des champs magnétiques intenses de Grenoble et ayant donné lieu à une publication dans Applied Physics Letters. Si les phénomènes de vibration du réseau cristallin dans les matériaux se présentant sous la forme de feuillets monoatomiques étaient mieux compris, de nombreux matériaux recélant des propriétés inattendues pourraient être identifiés. De la même manière que les propriétés du graphène ont longtemps été ignorées, certains matériaux pourraient présenter des propriétés surpassant celles du graphène.

Pour établir ces conclusions, les chercheurs de l'UW se sont penchés sur l'étude du disulfure de molybdène, un matériau présent dans la nature sous la forme de plaques hexagonales d'aspect argenté. En étudiant la façon dont la lumière est diffusée par le matériau, un spectre Raman (de référence) d'une précision inédite a été obtenu, fournissant aux scientifiques une image précise des modes de vibration du réseau cristallin de disulfure de molybdène. La particularité des mesures effectuées à la faculté de physique de l'Université de Varsovie tient à la précision de l'appareillage utilisé et aux méthodes d'analyse détaillées qui ont été mises en oeuvre. Les mesures microscopiques à basses températures qui ont étés réalisées ont révélé un spectre que les modèles communément admis ne permettent pas d'expliquer. Les chercheurs de la faculté attribuent les différences observées entre spectres théoriques et mesurés à la présence de modes de vibration du réseau qui n'ont pas été pris en compte jusqu'à présent. Si ces vibrations sont intéressantes, c'est en raison de leur impact sur les propriétés électroniques des matériaux. Des propriétés électroniques très différentes de celles attendues et qui pourraient être présentées par d'autres matériaux que le graphène.

Le succès du graphène s'explique en grande partie par le fait qu'il est l'un des premiers matériaux disponibles en mono feuillet qui ait été étudié. Or un matériau comme le disulfure de molybdène présente, sur le graphène, l'avantage important d'être semi-conducteur. En fonction de la polarisation appliquée, celui-ci peut passer d'un état conducteur à un état isolant, ce qui permet d'envisager son utilisation pour réaliser des transistors, chose impossible avec le graphène. Des transistors en disulfure de molybdène pourraient consommer jusqu'à 100.000 fois moins d'énergie que les transistors en silicium. Ainsi comme le rappelle le professeur Babinski, vice-directeur de l'UW, les propriétés uniques du graphène, qui suscitent un intérêt renouvelé dans la recherche et l'industrie, ne doivent en rien occulter le potentiel des autres matériaux mono-feuillet. Un potentiel que seule une meilleure compréhension des phénomènes fondamentaux mis en jeu pourra contribuer à révéler.


Pour en savoir plus, contacts :
- Notes sur la spectroscopie Raman: http://fr.wikipedia.org/wiki/Spectroscopie_Raman
- "Multiphonon resonant Raman scattering in MoS2", Golasa, K. and Grzeszczyk, M. and Leszczynski, P. and Faugeras, C. and Nicolet, A. A. L. and Wysmolek, A. and Potemski, M. and Babinski, A., Applied Physics Letters, 104, 092106 (2014), DOI:http://dx.doi.org/10.1063/1.4867502
Code brève, ADIT : 75895
Sources : "Can material rivaling graphene be mined out of rocks? Yes, if...", site de la Faculté de Physique de l'Université de Varsovie, Press release du 12 mars 2014, https://www.fuw.edu.pl/press-release/news2623.html
Rédacteurs :
Yoann Arthaud, Chargé de mission scientifique, yoann.arthaud@diplomatie.gouv.fr

Origine : BE Pologne numéro 25 (14/05/2014) - Ambassade de France en Pologne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/75895.htm

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