Des scientifiques de l’Empa et de leurs collaborateurs internationaux ont réalisé une avancée majeure dans la technologie quantique en réussissant à contacter avec succès des nanorubans de graphène précis au niveau atomique. Les nanorubans de graphène sont des structures bidimensionnelles en carbone qui présentent des propriétés physiques uniques ainsi qu’une variété d’effets électriques, magnétiques et optiques. Cependant, l’étude de ces nanorubans représente un défi car leurs propriétés quantiques deviennent plus prononcées à mesure qu’ils se rétrécissent.

Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé des électrodes de nanotubes de carbone de taille similaire pour contacter des nanorubans individuels de graphène, qui ont environ 1 nanomètre de largeur. Les nanorubans de graphène précis au niveau atomique ont été obtenus en collaboration avec d’autres groupes de recherche au laboratoire nanotech@surfaces de l’Empa et des molécules précurseurs de l’Institut Max Planck de Recherche sur les Polymères. Les nanotubes de carbone ont été cultivés par un groupe à l’Université de Pékin et l’analyse informatique a été réalisée en collaboration avec l’Université de Warwick.

Pour assurer un contact précis entre les nanorubans et les électrodes de nanotubes, les chercheurs ont dû les transférer et les aligner avec soin sur le même substrat. Le succès de l’expérience a été confirmé par des mesures de transport de charge effectuées à basse température. Les chercheurs espèrent que les effets quantiques robustes des nanorubans de graphène seront même observables à température ambiante, ce qui pourrait avoir d’importantes implications pour la conception de futurs matériaux quantiques.

Cette avancée nous rapproche un peu plus de la réalisation des promesses de la technologie quantique, avec son potentiel de révolutionner divers domaines tels que l’informatique, les communications et la science des matériaux.

Sources :
– Des chercheurs de l’Empa et de leurs collaborateurs internationaux ont réussi à connecter des électrodes de nanotubes de carbone à des nanorubans de graphène précis au niveau atomique. Crédit : Empa.
– Article de recherche publié dans Nature Electronics : « Individual long graphene nanoribbons contacted by rolled-up carbon nanotube electrodes » [URL non fournie]