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  • Des scientifiques démontrent un moyen plus efficace de connecter des nanoparticules pour des dispositifs à un seul électron

    Dans les deux procédés de fabrication, un trou est créé dans la couche de réserve (bleu) et rempli de métal pour créer l'électrode supérieure. La pointe de l'électrode supérieure peut être suffisamment petite pour se connecter à une seule nanoparticule de l'assemblage de nanoparticules (points jaunes). Crédit image :Bernand-Mantel, et al.

    (PhysOrg.com) -- En connectant ensemble des nano-objets uniques, les scientifiques peuvent fabriquer de minuscules dispositifs à semi-conducteurs à travers lesquels un courant à électron unique contrôlé avec précision peut circuler. Au cours des dernières années, les scientifiques ont développé différentes méthodes pour connecter des nano-objets uniques, comme les nanoparticules métalliques, nanocristaux semi-conducteurs, et des molécules. Cependant, à mesure que la taille des nano-objets diminue, l'efficacité de ces méthodes diminue également, de sorte que la plupart des méthodes conduisent à un faible rendement à l'échelle de quelques nanomètres. Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont développé une nouvelle façon de connecter des nano-objets uniques qui pourraient surmonter ces défis et permettre la création de nouveaux nanodispositifs.

    Les chercheurs, Anne Bernard-Mantel du CNRS et de l'Université Paris-Sud de Palaiseau, La France, et les coauteurs ont publié leur étude sur la nouvelle méthode à haut rendement de connexion de nano-objets uniques dans un récent numéro de Nanotechnologie . En plus de l'efficacité accrue à petite échelle, la nouvelle méthode est également compatible avec une gamme de matériaux plus diversifiée, tels que les matériaux ferromagnétiques hautement sensibles à l'oxygène. En revanche, les méthodes précédentes ne pouvaient pas utiliser ces métaux en raison de leur sensibilité aux problèmes d'oxydation.

    Dans leur étude, les scientifiques ont démontré deux procédés de fabrication similaires. Les deux processus commencent par une électrode inférieure et une fine couche d'alumine. Dans le premier processus, un assemblage de nanoparticules est déposé, suivi d'une autre couche mince d'alumine, puis une couche de résistance. En utilisant une technique de nanoindentation, les scientifiques ont percé un nanotrou dans la couche de réserve, puis l'ont rempli de métal pour former l'électrode supérieure. Le fond du nanotrou arrive à un point extrêmement pointu qui ne se connecte qu'à une seule nanoparticule. Dans le deuxième processus, la seule différence est que l'assemblage d'alumine est déposé après la couche de réserve.

    Le résultat final est un dispositif à l'état solide constitué d'un assemblage de nanoparticules, tandis qu'une seule nanoparticule est connectée aux électrodes supérieure et inférieure. Les scientifiques ont démontré les processus avec des nanoparticules aussi petites que 2 nm de diamètre. Ils ont également utilisé différents matériaux, y compris les nanoparticules métalliques et semi-conductrices, ainsi que des électrodes non magnétiques et ferromagnétiques.

    Contrairement aux techniques complexes et coûteuses telles que la lithographie par faisceau d'électrons, la nouvelle méthode offre une méthode plus simple, alternative moins chère qui offre également un rendement plus élevé à très petite échelle. Parce que la nouvelle méthode est également compatible avec les matériaux ferromagnétiques, il pourrait être utilisé pour étudier la nanospintronique. D'autres possibilités incluent la fabrication de nanoparticules à croissance chimique et de nanoaimants moléculaires.

    « La prochaine étape consiste maintenant à adapter cette technologie pour connecter des aimants moléculaires isolés, » a déclaré le coauteur Karim Bouzehouane du CNRS et de l'Université Paris-Sud PhysOrg.com .

    Copyright 2010 PhysOrg.com.
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