Des matériaux conducteurs avec des nanostructures en graphène

Les ordinateurs et calculateurs posent un problème de consommation d’énergie. Un CPU (Central Processing Unit) a besoin d’une puissance de 100W presque entièrement transformée en chaleur. Des capacités de refroidissement doivent donc être systématiquement ajoutées pour éviter des surchauffes, ce qui cause de nouveaux besoins en énergie. Ce problème de chaleur pose aussi des problèmes concernant la miniaturisation et les fréquences de calcul.

 

Suite à ce constat porté par les chercheurs de l’Université Leibniz d’Hanovre (Basse-Saxe), ils se sont donc intéressés, en coopération avec des scientifiques américains de l’Université Georgia Institute of Technology, à développer des nanostructures n’opposant pas théoriquement de résistance électrique. Ces conducteurs sont appelés balistiques. Ils ont réussi à développer par chauffage des structures de graphène dans des cristaux de carbure de silicium [1]. Ces structures de graphène sont apparues sur les bords du cristal. Christoph Tegenkamp de l’Institut de physique du solide explique le phénomène : « La structure électronique spéciale, obtenue grâce à ces structures en graphènes, permet de supprimer la diffusion d’électrons et donc ainsi quasiment toute résistance électrique du matériau. »

 

Des mesures à l’échelle nanométrique ont été menées sur la structure grâce à un équipement de recherche spécial, un microscope électronique à balayage et à effet tunnel à quatre pointes. « Pour des applications futures, ce transport sans pertes par température ambiante est particulièrement intéressant » explique Jens Baringhaus, membre de l’université.

 

Selon les prévisions théoriques, ces nanostructures posséderaient aussi des propriétés magnétiques. Elles présentent une compatibilité avec les technologies classiques au silicium et une capacité à être flexibles, ce qui ouvre la voie à des prototypes de transistors. Les premiers sont en train d’être fabriqués aux Etats-Unis.

 

Pour en savoir plus, contacts :

– [1] Cette étude a fait l’objet d’une publication dans la revue « Nature » : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/qjuss
– Christoph Tegenkamp, de l’Université Leibniz d’Hanovre tél. : + 49 511 762 2542 – email : tegenkamp@fkp.uni-hannover.de

 

Sources :

« Physiker entwickeln perfekte Leiter aus Graphen Nanostrukturen », communiqué de presse de l’Université Leibniz d’Hanovre- 10/02/2014 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/6nQTt

 

Rédacteurs :

Grégory Arzatian, gregory.arzatian@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr