L'oxydation du cuivre signifie généralement des surfaces ternies et des composants électroniques corrodés. Mais le composé Cu 2 , ou d'oxyde cuivreux, est un matériau prometteur pour la photonique quantique, l'optoélectronique et les technologies des énergies renouvelables. Maintenant, une équipe de chercheurs a trouvé un moyen de synthétiser des microcristaux d'oxyde de cuivre de haute qualité.

Des chercheurs du KTH Royal Institute of Technology rapportent qu'ils ont développé une méthode de production évolutive pour l'oxyde cuivreux (Cu 2 O) cristaux de taille micrométrique. L'Institut de physique des solides, Université de technologie de Graz, L'Autriche, et Laboratoire d'Optique Appliquée Ecole Polytechnique, Palaiseau, La France.

"Les propriétés uniques du Cu 2 O peut conduire à de nouveaux schémas de traitement de l'information quantique avec la lumière à l'état solide, qui sont difficiles à réaliser avec d'autres matériaux, " dit Stephan Steinhauer, chercheur dans le groupe Quantum Nano Photonics de KTH.

"Ce travail ouvre la voie à l'utilisation généralisée de Cu 2 O en optoélectronique et pour le développement de nouvelles technologies de dispositifs."

Pour synthétiser les cristaux, un film mince de cuivre est chauffé à des températures élevées dans des conditions de vide. Dans leur étude, qui a été publié dans Communications Materials, les chercheurs de KTH ont utilisé cette méthode et identifié les paramètres de croissance pour obtenir Cu 2 O microcristaux avec une excellente qualité de matériau optique.

Le procédé est compatible avec les techniques de fabrication standard du silicium et permet l'intégration de circuits photoniques.

"La majorité des expériences d'optique quantique avec ce matériau ont été réalisées avec des échantillons géologiques trouvés dans des mines, par exemple, la mine de Tsumeb en Namibie, " dit Steinhauer. " Notre méthode de synthèse est associée à une fabrication à très faible coût, adapté à la production de masse et ne nécessite pas de gaz ou de produits chimiques toxiques ou nocifs pour l'environnement."

Il dit que le travail jette les bases de la réalisation de technologies quantiques basées sur des excitations de Rydberg à l'état solide, qui sont des états quantiques excités à nombre quantique principal élevé.

Ces excitations peuvent être interfacées avec des circuits intégrés photoniques, visant la génération et la manipulation sur puce de la lumière au niveau d'un seul photon, il dit. "Des défis passionnants nous attendent pour traduire les schémas de traitement de l'information quantique et de détection quantique précédemment développés pour les atomes de Rydberg dans l'environnement à l'état solide d'un cristal semi-conducteur à l'échelle micrométrique ou nanométrique."