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Modeler des nano-objets dans des moules de cristal

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Une équipe de chercheurs du Laboratoire de spectrométrie physique (SPECTRO, CNRS - Université Grenoble 1), en collaboration avec une équipe allemande, vient de montrer comment contrôler la croissance de cristaux en zig-zag servant de moules à la formation de structures nanométriques. Des nano-objets aux propriétés physiques particulières peuvent ainsi être fabriqués et utilisés dans des domaines variés : lasers, nouvelles technologies de l'information et de la communication, biodétection... Ces travaux sont publiés dans la revue Physical Review Letters.

Cristal de silicium. On observe les zig-zag dans lesquels peuvent se loger des atomes pour former des nanostructures. Crédit : © Hiroo OMI

Sur des surfaces en escalier, on obtient spontanément la croissance de cristaux en forme de zig-zag. Ces derniers constituent des sites favorables dans lesquels des atomes peuvent se loger pour former des nanostrucutres. Les zig-zag présentent l'avantage d'être espacés périodiquement, et les atomes qui y sont déposés le sont donc également. On peut ainsi obtenir de grandes quantités de systèmes nanométriques identiques en parallèle.

L'équipe du laboratoire SPECTRO, en s'appuyant sur des mécanismes complexes de la formation de ces structures, et en prenant en considération leurs conditions de croissance et certaines propriétés physiques, est parvenue à prédire un large panel de choix de taille, de profondeur et de régularité de ses zig-zag. En déposant des atomes dans ces creux on peut ainsi modeler des nanostructures aux propriétés physiques, et notamment optiques et électroniques, particulières.

Ces nano-objets, grâce à leur structure régulière, peuvent être excités par des rayonnements optiques faibles et constituent des sources de rayonnement puissantes à faible coût énergétique. Ils sont à la base de la formation des biopuces et des futures technologies de l'information et de la communication.

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