(PhysOrg.com) -- "Les nanotubes de carbone ont beaucoup de propriétés vraiment intéressantes qui les rendent bons pour la photonique, " Laurent Vivien raconte PhysOrg.com . Depuis la découverte que les nanotubes de carbone ont une photoluminescence lorsqu'ils sont encapsulés dans un surfactant micellaire, Vivien fait remarquer, il y a eu un intérêt à les poursuivre pour une utilisation en nanophotonique, et en microélectronique.

Aussi encourageante que soit la photoluminescence dans les nanotubes de carbone, bien que, les scientifiques doivent également voir qu'ils pourraient être étudiés en tant que sources optiques. La capacité d'amplifier la lumière est vitale à cet effet. Vivien, chercheur CNRS à l'Institut d'Electronique Fondamentale de l'Université Paris-Sud d'Orsay, La France, fait partie d'une équipe qui a démontré que le gain optique est possible avec les nanotubes de carbone. Avec une équipe de l'Institut, ainsi que l'Institut national des sciences et technologies industrielles avancées à Tsukuba, Japon, Vivien a publié les conclusions du groupe dans Lettres de physique appliquée : "Gain optique dans les nanotubes de carbone."

« Notre démonstration est la première étape pour atteindre une source laser à base de nanotubes de carbone utilisable en photonique, », explique Vivien. « La première étape est de démontrer que le gain est visible dans le matériau, et nous l'avons fait, montrant que les nanotubes de carbone peuvent amplifier la lumière.

La démonstration du gain optique était relativement simple dans les matériaux III-V, mais c'était la première fois dans des nanotubes de carbone. L'équipe a utilisé une technique d'extraction assistée par polymère :une couche mince dopée de nanotubes de carbone à paroi simple semi-conductrice a été déposée sur du verre. L'échantillon a ensuite été excité à l'aide d'un laser, et les résultats observés. Les scientifiques du groupe ont noté que la lumière était, En réalité, amplifié.

« Maintenant que nous avons vu que les nanotubes de carbone peuvent produire cet effet, la prochaine étape est de construire un laser à base de nanotubes de carbone, », dit Vivien. Il précise qu'il devrait être possible d'insérer un nanotube de carbone à l'intérieur d'un résonateur optique afin de fabriquer un laser. « Cette méthode pourrait conduire à un laser capable d'émettre à plusieurs longueurs d'onde selon la géométrie des nanotubes, qui pourrait convenir à de nombreuses applications photoniques.

D'autres possibilités pour la photonique à base de nanotubes de carbone incluent les télécommunications et éventuellement la microélectronique. « Il devrait être possible de faire des circuits photoniques à base de nanotubes de carbone, ", dit Vivien, « Et la nature semi-conductrice de ces nanotubes pourrait également les rendre utiles en électronique. Ces nanotubes de carbone sont polyvalents, et avec eux, vous pouvez créer plusieurs blocs de construction pour de nombreuses applications différentes.

Vivien et ses collègues prévoient de se concentrer d'abord sur la construction d'un laser à base de nanotubes de carbone, plutôt que d'explorer les possibilités de la microélectronique; d'autres scientifiques pourraient peut-être reprendre ce travail. « Alors que je vois d'autres applications potentielles suite à cette démonstration, Je suis plus intéressé par la photonique, " il explique. « C'est vraiment un bon premier pas vers une nouvelle photonique à base de nanotubes de carbone. Cela pourrait être moins cher, flexible et utilisé dans de nombreuses applications.

« Les nanotubes de carbone semi-conducteurs offrent un très bon matériau, », poursuit Vivien. « Il existe un certain nombre de propriétés souhaitables pour une grande variété d'applications. Ces nanotubes sont à faible coût, modulaire et flexible. Il s'agit d'une percée pour la photonique utilisant des nanotubes de carbone et pourrait conduire à une toute nouvelle photonique à l'avenir. »

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