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Voici Giovanna Feraco (Institut Zernike pour les matériaux avancés, Université de Groningen, Pays-Bas), en train de manipuler un système à ultra-haut vide (UHV) dans les installations d’un synchrotron.
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Crédit : Université de Groningen
Les chercheurs se tournent vers les matériaux en 2D dans leur quête de matériaux capables d’améliorer l’efficacité des dispositifs électroniques. Ces matériaux, ayant une épaisseur d’un seul atome, présentent des propriétés électroniques potentielles fascinantes. Lorsque deux feuilles de ces matériaux sont superposées à des angles spécifiques, cela peut engendrer de nouvelles caractéristiques, comme la supraconductivité. Antonija Grubišić-Čabo, scientifique en matériaux à l’Université de Groningen, et son équipe ont étudié un tel matériau « tordu » et ont découvert qu’il contredisait les prédictions théoriques.
Aux côtés de collègues de Pologne, d’Allemagne, de France et d’Italie, Grubišić-Čabo a analysé des feuilles de disulfure de tungstène, un matériau 2D. Selon les théories établies, lorsque deux feuilles (appelées bilayer) sont empilées à un angle de 4,4 degrés, les électrons dans le matériau devraient afficher un comportement collectif. « Et lorsqu’ils sont si étroitement liés, leur comportement collectif peut engendrer de nouveaux effets fascinants », explique Giovanna Feraco, première auteure de l’étude.
Cependant, lors des expériences, ce comportement collectif ne s’est pas manifesté, ce qui peut s’expliquer par les interactions entre les atomes dans le bilayer. Le twist a normalement favorisé ces interactions. « En étudiant la structure électronique dans le bilayer, nous avons découvert que ce matériau a tendance à se ‘relâcher’ en de grandes zones non tordues », précise Feraco. Techniquement, le bilayer tordu revient partiellement à une configuration untordue d’énergie inférieure.
Cette découverte met en lumière l’importance de comprendre comment les deux feuilles du bilayer forment des régions distinctes avec des propriétés variées. L’étude a également permis d’améliorer la capacité des scientifiques à prédire et à manipuler le comportement des structures en 2D, ouvrant ainsi des perspectives pour de futures applications dans divers types d’électronique.
Référence : Giovanna Feraco et al : Investigation Nano-ARPES de la relaxation structurelle dans le bilayer de disulfure de tungstène à petit angle. Physical Review Materials, 26 décembre 2024
Notre Opinion Tech
En tant qu’observateur des avancées technologiques, je me réjouis de ces travaux qui ouvrent de nouvelles perspectives dans la recherche sur les matériaux bidimensionnels. La capacité de prédire les comportements électroniques de ces matériaux tordus pourra transformer notre approche des dispositifs électroniques. En approfondissant notre compréhension des interactions atomiques, ces découvertes pourraient catalyser l’innovation dans des domaines variés, notamment l’électronique avancée et les technologies énergétique.
Bon à savoir : Les matériaux 2D sont exploration active pour le développement des futures technologies, notamment dans les secteurs des batteries et de l’intelligence artificielle, rendant leur étude d’autant plus pertinente.
Serge, ces découvertes sur les matériaux 2D sont fascinantes ! Elles promettent d’insuffler une nouvelle vie à nos dispositifs électroniques. Hâte de voir les applications créatives qui émergeront !
Cette recherche sur les matériaux 2D est fascinante ! L’idée de créer des dispositifs électroniques innovants à partir de ces découvertes me donne des frissons d’excitation.
Ces recherches sur les matériaux 2D sont fascinantes ! Je suis impatiente de voir comment cela transformera nos appareils électroniques et l’énergie dépensée.