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Posté par Adrien le Mardi 02/08/2011 à 12:00
Photonique: le graphène peut polariser la lumière
Le graphène, une couche ultra-plate d'atomes de carbone dans un treillis de crystal hexagonal, passionne aujourd'hui nombre de chercheurs en raison de ses propriétés électriques et photoniques uniques. En 2010, le prix Nobel de physique a d'ailleurs été remis à André Geim et Konstantin Novoselov, professeurs à l'Université de Manchester (Royaume-Uni) qui ont isolé le graphène, souvent qualifié de "matériau miracle" - c'est le plus fin cristal (Cristal est un terme usuel pour désigner un solide aux formes régulières, bien que cet usage diffère quelque peu de la définition scientifique de ce mot. Selon...) connu, ultra-résistant, transparent, excellent conducteur d'électricité, très dense.


Molécule de graphène

Dr. Han Zhang, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et...) post-doctorant auprès du service OPERA-photonique (Faculté des Sciences appliquées) de l'ULB, en collaboration avec le Prof. Loh (National University of Singapore) vient de découvrir le "polarizer" le plus fin du monde (Le mot monde peut désigner :), qui s'appuie sur des vagues électromagnétiques couplées, guidées et polarisées par graphène. Les chercheurs estiment que cette découverte permettra un jour (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...) d'intégrer sur des circuits photoniques, des communications à haute vitesse (On distingue :) optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.).

Les "polarizers" optiques sont les composants élémentaires de communications optiques quantiques par scission de l'état de polarisation ( la polarisation des ondes électromagnétiques ; la polarisation dûe aux moments dipolaires dans les matériaux diélectriques ; En électronique, la...) d'un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés...) optique. A l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il...) actuelle, il y a des demandes croissantes de communications optiques à grande vitesse basées sur des mobiles, appelant à la miniaturisation des appareils opto-électroniques. Toutefois, les "polarizers" optiques conventionnels sont chers, épais, discrets et peuvent requérir un parallélisme additionnel. Grâce aux propriétés optiques à large bande induites par sa structure à énergie exceptionnelle, le "polarizer graphènes" présente une 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 largeur est la plus petite des deux mesures d'un rectangle,...) de bande supérieure. En fabriquant des "polarizers graphènes" qui combinent les avantages du coût faible (moins de quelques euros), du caractère compact, d'un temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de relâchement ultra-court et d'une large gamme d'opérations possibles, les chercheurs pensent que ce matériel permettra de nouvelles architectures (Architectures est une série documentaire proposée par Frédéric Campain et Richard Copans, diffusé sur Arte depuis 1995.) pour des communications optiques sur puces ultra-rapides.

En plus de son potentiel industriel, cette recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) publiée dans Nature Photonics le 30 mai 2011, présente un grand intérêt fondamental. Elle traite de la manière dont la lumière se propage le long d'une 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...) ultra-fine à deux dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une...). En raison de la chaîne de fibre optique (Une fibre optique est un fil en verre ou en plastique très fin qui a la propriété de conduire la lumière et sert dans les transmissions terrestres...), les chercheurs peuvent désormais découvrir aisément comment les graphènes guident et interagissent avec des vagues électromagnétiques, avec un effet polarisant attribué à l'atténuation différenciée de deux modes de polarisation. Cette découverte ouvre la voie à une nouvelle physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général...): dans les prochaines années, les chercheurs en photonique, plasmonique et nano-sciences dans cette structure de "graphène polarizer" auront un nouveau terrain pour tester leurs idées et méthodes vers des appareils photoniques-plasmoniques tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.).

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Source: BE Belgique numéro 53 (18/07/2011) - Ambassade de France en Belgique / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /67338.htm
Illustration: Université de Manchester / Chris Ewels