18/10/2013 - Développement de nouveaux croûtons avec du grafène

Menéame

El Laboratoire de basse température de la Université de Salamanque travaille sur le développement de de nouveaux chromates en graphène qui permettraient d’avancer extraordinairement dans le domaine des télécommunications. Si les ordinateurs les plus rapides se déplacent actuellement dans la gamme des gigahertz (GHz), théoriquement l’utilisation du graphène peut ouvrir la porte à multiplier leur vitesse et atteindre les térahertz (THz).

C’est pourquoi cette ligne de recherche cherche "un transistor fabriqué en graphène capable de détecter les térahertz à température ambiante," explique-t-elle. DiCYT le maximum responsable du laboratoire de basse température, Enrique Díez. "Le térahertz est une unité de mesure qui est à la frontière entre l’électronique et l’optique. Si nous pensons aux puces des ordinateurs, nous sommes actuellement restés dans les gigahertz," dit l’expert, "il n’y a pas de puces dans les térahertz parce que c’est une fréquence si élevée qu’elle ne se transmet pas par des câbles normaux."

Enrique Díez, au laboratoire de basse température de l’Université de Salamanque

Cependant, "le graphène nous donne la possibilité d’avoir un matériau très bon marché avec des caractéristiques appropriées pour le térahertz." Cependant, pour que les scientifiques puissent utiliser ces matériaux, il faut surmonter de nombreux problèmes liés à l’efficacité de ces matériaux et la façon dont ils sont traités est essentielle. "Nous faisons les puces un par un et testons leur fonctionnement," commente Henri Diez.

Le grafène est un matériau dérivé du graphite qui est composé uniquement d’atomes de carbone, a des propriétés extraordinaires et, en théorie, pourrait remplacer le silicium comme matériau de base pour l’ensemble de l’industrie électronique.

Le traitement de ce matériel signifie que les chercheurs créent des contacts électriques et étudient leurs propriétés pour voir les possibilités de fabriquer de meilleurs nanotransistors, plus puissants, moins chers et avec de meilleures propriétés, et pour cela il faut un équipement complexe. En tout état de cause, l’intérêt des scientifiques de l’Université de Salamanque se concentre sur l’analyse des propriétés du graphène plutôt que sur la possibilité de fabriquer des dispositifs technologiques en série, une option encore lointaine.

Salle Blanche de Nanotechnologie

Pour avancer dans ce travail, il sera essentiel de disposer de la Salle Blanche de Nanotechnologie qui sera bientôt mise à la disposition des chercheurs dans le nouveau bâtiment de R & D+i de l’Université de Salamanque, un espace avec une atmosphère spéciale, exempte de particules et avec des conditions stables de température, d’humidité ou de lumière pour traiter et caractériser des circuits intégrés ou des dispositifs électroniques. Le plus important, c’est qu’il disposera d’équipements avancés pour le traitement des nanomatériaux. Jusqu'à présent, les chercheurs salamantins doivent se rendre à Madrid pour effectuer le traitement des matériaux semi-conducteurs avec lesquels ils travaillent.

Les principales applications de la technologie des térahertz se situent dans des domaines tels que la sécurité et la médecine. Par exemple, la qualité des scanners tels que ceux utilisés dans les aéroports augmenterait jusqu'à ce qu’ils puissent produire des images passant par les vêtements textiles grâce à des dispositifs fonctionnant à température ambiante. Les possibilités dans le domaine de la santé sont également très vastes.

Les chercheurs du laboratoire de basse température travaillent avec le graphène et dans la fabrication des dispositifs, mais collaborent étroitement à ce travail avec Yahya Meziani, un autre scientifique de l’Université de Salamanque qui a monté un laboratoire spécifique sur les thérahertz.

Laboratoire pionnier

Le Laboratoire de basse température peut effectuer des expériences à des températures très proches du zéro absolu, c’est-à-dire -273 degrés Celsius, en particulier 10 millikelvin. "Certains matériaux changent radicalement leurs propriétés quand elles sont à des températures aussi basses," explique le chercheur. En outre, ces matériaux sont soumis à des champs magnétiques de 12 teslas, soit 120 000 fois le champ magnétique terrestre. Tout cela permet de travailler avec des particules aussi petites que le millionième d’un millimètre et de traiter des matériaux semi-conducteurs qui ne fonctionnent qu’à basse température.

 Ce laboratoire a été un pionnier en Europe dans l’implantation de la technique des tubes pulsés, qui permet de remplacer des systèmes de refroidissement très coûteux comme l’hélium liquide par une simple électricité. Il a maintenant l’intention de continuer à faire avancer ce type d’enquête grâce à la Chambre Blanche.

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José Pichel Andrés/DICYT

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