Découvertes sur les propriétés de liaison entre le graphène et l’iridium

Le graphène est un cristal bidimensionnel (monoplan) constitué d’une unique couche d’atomes de carbone ordonnés selon une structure hexagonale plane. Il a été isolé pour la première fois en 2004 par le néerlandais Andre Geim, du département de physique de l’université de Manchester. Cette découverte a été récompensée en 2010 par le prix Nobel de physique. Par rapport à l’acier, une feuille de graphène est six fois moins dense, deux fois plus dure, et 13 fois plus rigide au pliage. Sur sa surface, les électrons se déplacent à une vitesse plus rapide que dans n’importe quel autre matériau.

 

Une méthode très répandue consiste à produire le graphène directement sur des surfaces métalliques. Comme le graphène possède des liaisons chimiques fortes avec de nombreux métaux, l’étape consistant à le détacher de ces derniers afin de l’isoler peut conduire à sa destruction. Une équipe de l’Université de Cologne, en coopération avec des chercheurs de Jülich (Rhénanie-du-Nord-Westphalie), Zagreb et Grenoble, a alors découvert que cet effet ne se produit pas lorsque le métal utilisé est l’iridium [1].

 

En effet, les chercheurs sont parvenus à mesurer la distance de liaison entre le graphène et l’iridium avec une précision représentant un centième du diamètre d’un atome. Ils ont pu constater que cette distance est bien plus élevée que pour d’autres métaux, d’où une plus faible liaison chimique entre les deux éléments. Ces mesures ont été menées en grande partie à l’Installation Européenne de Rayonnement Synchrotron (ESRF) de Grenoble.

 

Les résultats expérimentaux ont été confirmés par des calculs théoriques de l’interaction faible de Van-der-Waals, principale responsable de la liaison entre le graphène et l’iridium. Ces calculs ont été menés sur le supercalculateur JUGENE du Centre de recherche de Jülich, et ont permis pour la première fois de décrire correctement la liaison graphène/iridium de manière théorique.

 

Pour en savoir plus, contacts :

• [1] : L’article original est publié dans la revue « Physical Review Letters » : http://prl.aps.org/abstract/PRL/v107/i3/e036101

• Contact : Dr. Carsten Busse, conseiller académique, Institut de sciences physiques II de l’Université de Cologne – tél.:  +49 (0)221 / 470 3599, fax: +49 (0)221 / 470 6708 – http://www.ph2.uni-koeln.de/busse.html

• La découverte d’un nouveau procédé de production du graphène sur la surface d’un cristal d’iridium a fait l’objet d’un précédent BE : « Production de graphène de haute qualité par un chercheur de l’Université de Duisbourg- Essen (UDE) », BE Allemagne 524 – 04/05/2011 – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/066/66643.htm

 

Source :

« Erfolgreiche Fahrtests des Elektrofahrzeugs der Technischen Universität München », dépêche idw, communiqué de presse de l’Université technique de Munich – 13/07/2011 – http://idw-online.de/pages/de/news432914

 

Rédacteur :

Lucas Ansart, lucas.ansart@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr/