Alors que les circuits électroniques se miniaturisent, leur capacité à s’opposer à la circulation d’un courant augmente (résistivité) et il devient alors plus difficile pour une charge électrique de les traverser.
Des chercheurs ont cependant réussi à fabriquer des nanofils, hauts de juste 1 atome pour 4 de large, qui transportent une charge électrique aussi bien que les épais fils de cuivre et cela même à basse température.
Bent Weber et ses collègues de l’Université de Nouvelles Galles du sud en Australie ont conçu leurs nanofils en déposant des atomes de phosphore espacés de juste un nanomètre sur une surface de silicium en utilisant un microscope à effet tunnel. Ils sont épais de 1,5 à 11 nanomètres tout en ayant les capacités conductrices du cuivre, montrant ainsi que des propriétés peuvent être conservées jusqu’à l’échelle atomique.
Cette découverte est surprenante car pour la plupart des experts en approchant de l’échelle nanométrique les effets quantiques devaient limiter la possibilité de miniaturiser les circuits électroniques. "Pouvoir effectuer des branchements de fils, cette échelle microscopique sera essentielle pour le développement des futurs circuits électroniques de taille atomique", a prédit Bent Weber.
"Les composants électroniques continuent à voir leur taille se réduire permettant de construire des ordinateurs de plus en plus petits et plus puissants", a indiqué pour sa part Michelle Simmons, directrice du Centre australien for Quantum Computation and Communication Technology à l’Université de New South Wales. Et d’ajouter, "nous sommes sur le point de créer des transistors de la taille d’un atome mais pour construire un ordinateur quantique opérationnel il faut également que les fils et les branchements entre les composants et les circuits soient aussi de taille atomique."
Créer de tels composants microscopiques a été rendue possible en utilisant une technique appelée microscopie à effet tunnel. "Cette technique, nous permet non seulement de visualiser des atomes individuellement mais aussi de les manipuler et de les placer dans certaines positions", a expliqué Bent Weber.
Selon les chercheurs, ce comportement classique observé dans le domaine quantique suggère que de nouvelles générations d’appareils électroniques plus petits sont potentiellement réalisables.
« Ohm’s Law Survives to the Atomic Scale » par B. Weber, S. Mahapatra, A. Fuhrer, T.C.G. Reusch, D. L. Thompson, W.C.T. Lee et M.Y. Simmons de l’University of New South Wales à Sydney, NSW, Australie ; H. Ryu, S. Lee et G. Klimeck de l’Université Purdue à West Lafayette, IN ; L.C.L. Hollenberg de l’Université de Melbourne à Parkville, VIC, Australie ; A. Fuhrer de IBM Research–Zürich à Rüschlikon, Suisse.
« Ohm’s Law in a Quantum World » par D.K. Ferry de l’Arizona State University à Tempe, AZ.
