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Posté par Redbran le Vendredi 22/01/2016 à 12:00
Déterminer la polarité d'un nanofil

Croquis d'un émetteur de photons uniques à base de nanofils (TU Delft) Nanowiring
Des chercheurs européens développent une nouvelle technique d'analyse des nanofils

Une nouvelle technique rentable du point de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) pour déterminer la polarité du nanofil pourrait accélérer le développement d'un équipement de nanofil de pointe dans l'UE.

Des chercheurs travaillant dans le cadre du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution,...) NANOWIRING financé par l'UE ont mis au point (Graphie) une nouvelle technique rentable en coût et en temps pour déterminer la polarité individuelle des nanofils semi-conducteurs. Cette étape est cruciale en matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état...) de fabrication des nanomatériaux, étant donné que la polarité (que les nanofils soient chargés positivement ou négativement) définit les propriétés de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) appareil provenant de ces structures de pointe.

Les nanofils semi-conducteurs sont des dizaines de nanomètres de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère.) avec un rapport habituel entre la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle...) et la largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En géométrie plane, la...) d'environ 1 000; comme un cheveu humain, juste un millier de fois plus petit.

La taille et la nature presque unidimensionnelle des nanofils semi-conducteurs usinés ont suscité un intérêt croissant. Par exemple, ils représentent les plus petites structures dimensionnelles qui permettent un guidage optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) et un contact électrique simultanés. Leur vaste surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...) au rapport de volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) stimule également leur interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) avec l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre une...), ce qui en fait des capteurs (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une hauteur de...) chimiques et biologiques optimaux.

Par ailleurs, leur géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et,...) rend leurs propriétés optiques et électriques très dépendantes de leur orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil à l'équinoxe) et des points cardinaux (nord de la boussole) ;), ce qui en fait des capteurs dépendant de la polarisation ( la polarisation des ondes électromagnétiques ; la polarisation dûe aux moments dipolaires dans les matériaux diélectriques ; En électronique, la...). À cette fin, le projet a étudié les applications possibles dans le traitement d'informations quantiques et de dispositifs optoélectroniques innovants. Des diodes électroluminescentes (DEL) à base de simples nanofils ont été développées, et ont semblé offrir une conversion très efficace de paires électron-trou dans les photons (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux...).

La nouvelle technique mise au point par NANOWIRING utilise un microscope à force atomique (Le microscope à force atomique (ou AFM pour atomic force microscope) est un dérivé du microscope à effet tunnel (ou Scanning Tunneling Microscope, STM), qui peut servir à visualiser la topologie de...) et une sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est au-delà. Cela couvre à la fois les...) Kelvin (Le kelvin (symbole K, du nom de Lord Kelvin) est l'unité SI de température thermodynamique. Par convention, les noms d'unité sont des noms communs et s'écrivent en minuscule (« kelvin » et non « Kelvin »).) pour détecter les moindres forces, et pour mesurer les caractéristiques électriques de la surface de l'échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents domaines :). Une fois combinées à une analyse avancée des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.), ces mesures révèlent les polarités de centaines de nanofils en même temps.

Jusqu'à présent, déterminer la polarité nécessitait l'analyse de chaque nanofil dans le cadre d'un processus complexe et chronophage. Autrement dit, ce qui autrefois nécessitait quelques jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son...) s'opère désormais en l'espace de quelques heures (L'heure est une unité de mesure  :), sans endommager l'échantillon.

Ce développement a été un résultat clé du projet NANOWIRING, dont l'objectif général a été la création d'un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets »,...) d'experts européens pour assister les jeunes chercheurs. En 2010, un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble),...) de diplômés et de jeunes chercheurs se sont impliqués dans des activités pluridisciplinaires de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) et développement, se penchant notamment sur l'exploitation du potentiel industriel des nanofils semi-conducteurs.

En 2013, un cours avancé sur les nanofils semi-conducteurs couvrant une vaste gamme de sujets de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de la nature ;...) fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) aux applications s'est tenu en Italie. Des experts internationaux ont fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus communément Fourni, sont un...) un aperçu détaillé sur les récents progrès et approches fondamentaux afin de résoudre des questions ouvertes dans le domaine croissant des nanofils semi-conducteurs.

La portée du projet, lequel est désormais officiellement achevé, a été notamment guidée par les besoins industriels, comme l'accomplissement d'une production de nanofils échelonnable et à faible coût. Les partenaires industriels ont participé du début à la fin pour garantir que la recherche et les résultats soient axés sur le marché et applicables autant que possible. Par ailleurs, l'interaction avec des partenaires industriels associés stimulera l'employabilité des chercheurs à travers l'exposition au secteur privé.

Pour plus d'informations voir: projet NANOWIRING

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Source: CORDIS