Les plus petites résistances au monde

Des chercheurs des universités de Göttingen (Basse-Saxe) et d’Erlangen (Bavière) ont récemment fait une avancée importante vers une meilleure compréhension du phénomène de résistance électrique. En utilisant un microscope à effet tunnel, les scientifiques ont réussi à visualiser l’étendue spatiale d’une chute de tension dans un matériau avec une résolution sub-nanométrique. Les résultats ont fait l’objet d’une publication dans « Nature Communications ».

 

Les physiciens ont étudié la relation entre chute de tension et résistance à l’échelle atomique dans le cas d’un matériau à la composition simple : le graphène. Lorsqu’un courant est appliqué dans un feuillet de graphène, la chute de tension est, comme l’on s’y attend, linéaire dans les zones dépourvues de défauts. Cela s’oppose au comportement au voisinage des défauts locaux, par exemple à la transition entre différents feuillets de graphène. Ces transitions forment des barrières où une grande quantité d’électrons sont réfléchis, conduisant à une chute de tension brusque.

 

Les résultats montrent que la zone où se produit la chute de tension est bien plus étendue que le défaut en lui-même. De plus, il a été observé que la chute de tension se situe presque entièrement dans le second feuillet. Le problème est comparé par les chercheurs à une autoroute qui se réduit de deux voies à une seule. La transition d’une couche de graphène à l’autre est un obstacle extrêmement redoutable pour les électrons. « Il est ainsi possible de caractériser le transport des électrons dans des situations de non-équilibre à l’échelle atomique, et de distinguer les différentes contributions dans la diffusion », indique Martin Wenderoth, à la tête du groupe de recherche. Jusque-là, cela n’était possible que théoriquement. Les résultats aideront à établir une meilleure compréhension du phénomène de transport électronique dans les matériaux.

 

Pour en savoir plus, contacts :

Martin Wenderoth, Université de Göttingen, Faculté de physique – email : wenderoth@ph4.physik.uni-goettingen.de

 

Sources :

« Wissenschaftler untersuchen Spannungsabfall im Sub-Nanometerbereich », communiqué de presse de l’Université de Göttingen, Faculté de physique – http://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?cid=5083

 

Rédacteur :

Aurélien Filiali, aurelien.filiali@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr

 

Origine : BE Allemagne numéro 694 (12/03/2015) – Ambassade de France en Allemagne / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/78115.htm