mercredi 1 mars 2006
A l'échelle industrielle de la production de masse, le fil d'or le plus fin réalisable est de 50 nanomètres, ce qui à raison d'un dixième de nanomètre par atome (1 Angstroem) représente l'équivalent de 500 atomes mis côte à côte. La confection de structures de plus faible dimension est inconcevable pour un rythme de production industriel et bien qu'inutilisables pour la réalisation de dispositifs électroniques actuels, leur étude n'en reste pas moins fondamentale pour avancer vers une électronique quantique.
Paul Snijders et Sven Rogge du Kavli Institute of Nanoscience de l'université de technologie de Delft en Hollande en collaboration avec Hanno Weitering de l'université du Tennessee ont réussi à fabriquer un long nanofil d'or constitué d'atomes uniques disposés bout à bout. Pour réaliser cela, les chercheurs ont évaporé une poussière atomique d'or sur un substrat de silicium de très haute pureté dont la surface a été traité par un recuit à 1200 Kelvins qui a été coupé afin de former des structures en forme de marche d'escalier. Les atomes d'or se sont alors auto-organisés le long de ces marches en fil de 150 atomes de long.

Caractérisant les structures résultantes à l'aide d'un microscope à effet tunnel électronique, les scientifiques ont ainsi pu mesurer la densité électronique exploitant sa nature quantique introduisant des états d'énergie interdits où l'onde de densité est gelée.
Ils ont donc observé que plusieurs densités pouvaient coexister au même endroit formant alors un objet quantique semblable à une particule d'interaction possédant une fraction de charge.

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Source : Phys. Rev. Letters

Competing Periodicities in Fractionally Filled One-Dimensional Bands - P. C. andSnijders, S. Rogge ,H. H. Weitering - Phys. Rev. Lett. 96

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