Il y a quelques années, un nouveau type de nanomatériau prometteur a été observé expérimentalement, combinant les vertus des semi-conducteurs avec celles du graphène. Le matériau est formé de nanocristaux qui s'assemblent spontanément en une structure en nid d'abeille. Jusqu'à maintenant, il n'était pas clair pourquoi les nanocristaux présentent ce comportement spécifique, mais les chercheurs d'Utrecht Giuseppe Soligno et Daniel Vanmaekelbergh ont maintenant développé un modèle de simulation qui reproduit en détail la formation de ces nanostructures. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans Examen physique X.

Propriétés optoélectroniques

Les réseaux carrés et en nid d'abeille sont d'un grand intérêt pour les applications de semi-conducteurs, grâce à leurs propriétés optoélectroniques. "Cette combinaison unique de nanocristaux semi-conducteurs qui adoptent la structure du graphène est l'un des Saint Graal de la science des matériaux, " explique le professeur Vanmaekelbergh. Dans leur nouveau modèle, les chercheurs ont inclus toutes les forces pertinentes impliquées dans l'auto-assemblage. Les simulations qui en résultent montrent que le réglage de seulement quelques paramètres oriente le résultat final. En particulier, la structure assemblée dépend de l'interaction entre les forces d'adsorption d'interface et les forces électrostatiques à courte portée entre les nanocristaux.

Auto-assemblage contrôlé

Le modèle aide les chercheurs à comprendre comment contrôler expérimentalement l'auto-assemblage des nanocristaux, et peut facilement être étendu pour étudier l'auto-assemblage de nanoparticules aux interfaces fluide-fluide dans différentes structures. Les résultats pourraient éventuellement être utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs pour mieux produire des nanomatériaux.