Une structure comprenant une monocouche de bisulfure de molybdène sur un substrat d'azobenzène pourrait être utilisée pour construire un transistor quasi-bidimensionnel hautement compactable et malléable alimenté par la lumière. Crédit :représentations atomistiques d'une monocouche de bisulfure de molybdène avec une molécule d'azobenzène dans ses isomères trans et cis/ Examen physique B
Les matériaux de constructions hybrides (combinant précurseurs organiques et inorganiques) et quasi-bidimensionnels (avec des structures moléculaires malléables et hautement compactables) se multiplient dans plusieurs applications technologiques, comme la fabrication de dispositifs optoélectroniques de plus en plus petits.
Un article publié dans Examen physique B décrit une étude menée par Diana Meneses Gustin et Luís Cabral, qui expliquent théoriquement les propriétés optiques et de transport uniques résultant de l'interaction entre une monocouche de bisulfure de molybdène, substance inorganique MoS
L'éclairage fait passer la molécule d'azobenzène à l'isomérisation et à la transition d'une configuration trans-spatiale stable à une forme cis métastable, produisant des effets sur le nuage d'électrons dans la monocouche de bisulfure de molybdène. Ces effets, qui sont réversibles, avait déjà été étudiée expérimentalement par Emanuela Margapoti dans le cadre d'une recherche postdoctorale menée à l'UFSCar et soutenue par la FAPESP.
Gustin et Cabral ont développé un modèle pour émuler théoriquement le processus. "Ils ont effectué des simulations ab initio [simulations informatiques utilisant uniquement la science établie] et des calculs basés sur la théorie fonctionnelle de la densité [une méthode de mécanique quantique utilisée pour étudier la dynamique des systèmes à plusieurs corps]. Ils ont également modélisé les propriétés de transport de la monocouche de bisulfure de molybdène lorsque perturbé par les variations du substrat d'azobenzène, ", a expliqué le chercheur Lopez Richard.
Bien que l'article publié n'aborde pas les applications technologiques, le déploiement de l'effet pour construire un transistor bidimensionnel activé par la lumière est à l'horizon des chercheurs.
"La structure quasi bidimensionnelle rend le bisulfure de molybdène aussi attrayant que le graphène en termes de réduction d'espace et de malléabilité, mais il a des vertus qui le rendent potentiellement encore meilleur. C'est un semi-conducteur avec des propriétés de conductivité électrique similaires à celles du graphène et il est optiquement plus polyvalent car il émet de la lumière dans la gamme de longueurs d'onde de l'infrarouge à la région visible, " dit Richard.
La structure hybride molybdène-disulfure-azobenzène est considérée comme un matériau très prometteur, mais beaucoup de recherche et de développement seront nécessaires pour qu'il soit efficacement déployé dans des dispositifs utiles.
