Pour la première fois, des physiciens de Würzburg attribuent des atomes d'or individuels à des chaînes électriquement conductrices, ce qui pourrait conduire à des circuits encore plus petits sur des puces informatiques
Wurzburg - Plus petit ne peut pas être un fil électriquement conducteur. Même en comparaison avec les nanotubes polyvalents en carbone, les chaînes d'atomes d'or individuels que les physiciens de Würzburg étaient en mesure de produire sont minuscules. Dans la revue "Physical Review Letters", ils présentent leur méthode de fabrication, qui pourrait convenir à des circuits encore plus petits sur puces informatiques et à l'étude de nouveaux phénomènes quantiques.
"Les fils sont constitués d'atomes individuels et vous ne pouvez pas construire de chemins électriques plus petits", explique Jörg Schäfer du Département de physique expérimentale IV de l'Université de Würzburg. Avec ses collègues, il a vaporisé de l'or puis condensé des atomes de métal individuels sur de petites plaquettes de germanium. Par des conditions aux limites astucieusement choisies, les atomes d'or disposés en parallèle sont des chaînes rectilignes. Celles-ci sont restées stables même sur une large plage de température et ont été capables de conduire du courant électrique.
Schäfer et ses collègues travaillent maintenant sur des nanofils plus complexes et créent délibérément des liens entre des chaînes aurifères individuelles. De plus, avec des atomes dopés aux pointes de microscopes à effet tunnel à balayage, ils souhaitent contrôler les propriétés électriques des nanofils de manière contrôlée. En tant qu'application, ils ne font pas que lancer de nouvelles pistes sur de minuscules puces informatiques. Également pour l'investigation de phénomènes quantiques jusqu'alors théoriquement prédits, les minuscules fils d'or devraient convenir.
"Les nanostructures révèlent de nombreux phénomènes étonnants qui contredisent notre intuition de physiciens", a déclaré Schäfer. Parce que dans un morceau de métal normal, les électrons peuvent frapper dans n'importe quelle direction, ils sont bloqués dans le nanofil dans un espace confiné. Ils ne peuvent pas s'éviter et doivent donc provoquer des effets quantiques inhabituels, qui affectent avant tout la conductivité électrique. Les physiciens de Würzburg, par exemple, voient dans leurs nanofils un système modèle pour les liquides électroniques unidimensionnels, appelés fluides de Luttinger. Ainsi, les théoriciens de la physique se réfèrent aux électrons qui ne peuvent se déplacer que dans une dimension dans la direction longitudinale des nanofils. "Il est très difficile de prouver expérimentalement les propriétés du fluide de Luttinger prédites par les théoriciens", explique Schäfer. Mais la première preuve qu’ils veulent avoir déjà trouvée.