Une équipe de chercheurs a proposé un moyen de transformer le matériau graphène en semi-conducteur, lui permettant de contrôler le flux d'électrons à l'aide d'un "interrupteur marche-arrêt" laser.

Le graphène est le matériau le plus fin et le plus résistant jamais découvert. C'est une couche d'atomes de carbone d'à peine un atome d'épaisseur, mais 200 fois plus solide que l'acier. Il conduit également extrêmement bien l'électricité et chauffe mieux que tout autre matériau connu. Il est presque complètement transparent, pourtant si dense que même les atomes d'hélium ne peuvent y pénétrer. Malgré la liste impressionnante de perspectives prometteuses, cependant, le graphène semble manquer d'une propriété critique - il n'a pas de "bande interdite".

Une bande interdite est la propriété de base des semi-conducteurs, permettant aux matériaux de contrôler le flux d'électrons. Cette propriété on-off est le fondement des ordinateurs, encoder les 0 et les 1 des langages informatiques.

Maintenant, une équipe de chercheurs de l'Université nationale de Córdoba et du CONICET en Argentine; l'Institut Catala de Nanotecnologia de Barcelone, Espagne; et l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle, Allemagne; suggèrent que l'éclairage du graphène avec un laser infrarouge moyen pourrait être une clé pour désactiver la conduction, améliorant ainsi les possibilités de nouveaux dispositifs optoélectroniques.

Dans un article publié dans Lettres de physique appliquée , les chercheurs rapportent les premières simulations atomistiques de conduction électrique à travers un échantillon de graphène de la taille d'un micromètre illuminé par un champ laser. Leurs simulations montrent qu'un laser dans l'infrarouge moyen peut ouvrir une bande interdite observable dans ce matériau autrement sans lacune.

"Imaginez qu'en allumant la lumière, la conduction du graphène est désactivée, ou vice versa. Cela permettrait la transduction de signaux optiques en signaux électriques, " dit Luis Foa Torres, le chercheur qui dirige cette collaboration. "Le problème de l'interaction du graphène avec le rayonnement est également d'un intérêt actuel pour la compréhension d'états plus exotiques de la matière tels que les isolants topologiques."