mardi, juillet 1, 2025
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Isolant ou conducteur ? Un matériau atomique défie les conventions

Isolant ou conducteur ? Un matériau atomique défie les conventions

par La rédaction
6 mai 2024
en Matériaux, Technologie

Une étude menée par des chercheurs australiens a révélé un comportement isolant inhabituel dans un nouveau matériau atomiquement mince, ainsi que la capacité de l’activer et de le désactiver à volonté. Cette découverte ouvre la voie à de nouvelles applications prometteuses dans le domaine de l’électronique, notamment pour la conception de transistors innovants.

Un isolant de Mott dans un matériau atomiquement mince

Les matériaux présentant de fortes interactions entre électrons peuvent afficher des propriétés inhabituelles, comme la capacité à agir en tant qu’isolants même lorsqu’ils sont censés conduire l’électricité. Ces isolants, appelés isolants de Mott, se produisent lorsque les électrons deviennent figés en raison de la forte répulsion qu’ils ressentent de la part des autres électrons à proximité, les empêchant ainsi de transporter un courant.

L’étude dirigée par FLEET à l’Université Monash, publiée cette semaine dans la revue Nature Communications, a démontré l’existence d’une phase isolante de Mott au sein d’une structure métal-organique (MOF) atomiquement mince, ainsi que la possibilité de passer de manière contrôlée de l’état isolant à l’état conducteur de ce matériau.

Le matériau métal-organique (MOF) utilisé dans l’étude révèle une structure en étoile (kagome) sous l’imagerie du microscope à effet tunnel (STM). Crédit: FLEET

Une géométrie en forme d’étoile pour renforcer les interactions

Le matériau au cœur de l’étude est un type de MOF, une classe de matériaux composés de molécules organiques et d’atomes métalliques. Grâce à la versatilité des approches de chimie supramoléculaire, en particulier appliquées sur des surfaces comme substrats, il existe un nombre presque infini de combinaisons pour construire des matériaux à partir de zéro, avec une précision à l’échelle atomique.

La propriété sur mesure importante du MOF dans cette étude est sa géométrie en forme d’étoile, connue sous le nom de structure kagome. Cette géométrie renforce l’influence des interactions électron-électron, conduisant directement à la réalisation d’un isolant de Mott.

Un interrupteur marche-arrêt basé sur la population d’électrons

Les auteurs ont construit le MOF kagome en forme d’étoile à partir d’une combinaison d’atomes de cuivre et de molécules de 9,10-dicyanoanthracène (DCA). Ils ont fait croître le matériau sur un autre matériau isolant atomiquement mince, le nitrure de bore hexagonal (hBN), sur une surface de cuivre atomiquement plane, Cu(111).

Articles à explorer

Un outil de calcul prédit les matériaux pour la nouvelle économie de l'énergie

Un outil de calcul prédit les matériaux pour la nouvelle économie de l’énergie

3 juin 2025
Des matériaux poreux capturant avec efficacité le formaldéhyde sont intégrés dans un filtre pour limiter la pollution de l’air intérieur. O. Gherrak/Ensi Caen

Une avancée pour purifier l’air intérieur : des matériaux prometteurs contre le formaldéhyde

14 mai 2025

En mesurant les propriétés structurelles et électroniques du MOF à l’échelle atomique à l’aide de la microscopie et de la spectroscopie à effet tunnel, les chercheurs ont pu observer un gap énergétique inattendu, caractéristique d’un isolant. Des calculs théoriques ont confirmé que ce gap était la signature d’une phase isolante de Mott.

Les auteurs ont également pu modifier la population d’électrons dans le MOF en utilisant des variations de l’environnement chimique du substrat hBN et du champ électrique sous la pointe du microscope à effet tunnel. Lorsque certains électrons sont retirés du MOF, la répulsion ressentie par les électrons restants est réduite et ils deviennent dégelés, permettant au matériau de se comporter comme un métal. Cette transition de phase contrôlable entre isolant de Mott et métal a été observée expérimentalement.

En modifiant l’environnement chimique de la surface et en appliquant des champs électriques à partir de la pointe du microscope à effet tunnel, les auteurs peuvent faire passer le matériau d’un isolant de Mott (avec une lacune énergétique) à un conducteur électrique (sans lacune énergétique). Crédit : FLEET

Perspectives d’applications et de recherches futures

La capacité de ce MOF à passer d’une phase isolante de Mott à une phase métallique en modifiant la population d’électrons est un résultat prometteur qui pourrait être exploité dans de nouveaux types de dispositifs électroniques, comme les transistors. Une prochaine étape encourageante vers de telles applications serait de reproduire ces résultats dans une structure de dispositif où un champ électrique est appliqué uniformément sur l’ensemble du matériau.

L’observation d’un isolant de Mott dans un MOF facile à synthétiser et contenant des éléments abondants rend également ces matériaux attrayants pour de futures études sur les phénomènes de forte corrélation, potentiellement la supraconductivité, le magnétisme ou les liquides de spin.

Légende illustration : L’auteur principal, le Dr Benjamin Lowe, travaille actuellement à l’Institut de physique de l’Académie tchèque des sciences. Crédit: FLEET

Article : « Local gate control of Mott metal-insulator transition in a 2D metal-organic framework »- DOI: 10.1038/s41467-024-47766-8

Tags: atomiqueconducteurisolantMOF
Tweet1Partage1PartagePartageEnvoyer
Article précédent

Batteries du futur : deux spin-offs suisses à la conquête du marché

Article suivant

Transition du thorium : 1000 fois plus d’énergie que pour les électrons

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Le béton à faible teneur en carbone allie l'ingénierie romaine à la mātauranga Māori
Matériaux

Le béton à faible teneur en carbone allie l’ingénierie romaine à la mātauranga Māori

il y a 15 heures
Conception de vaisseaux sanguins pour les cœurs imprimés en 3D
Impression

Conception de vaisseaux sanguins pour les cœurs imprimés en 3D

il y a 18 heures
Voici comment les drones modifient les manières de faire la guerre
Industrie technologie

Voici comment les drones modifient les manières de faire la guerre

il y a 1 jour
L'intelligence artificielle pourrait-elle prendre des décisions en matière de guerre et de paix ?
Intelligence artificielle

L’intelligence artificielle pourrait-elle prendre des décisions en matière de guerre et de paix ?

il y a 2 jours
Un laser atomique à rayons X ouvre la voie à l'imagerie attoseconde
Laser

Un laser atomique à rayons X ouvre la voie à l’imagerie attoseconde

il y a 3 jours
L'eau gèle quand il fait froid - ce nouveau matériau gèle quand il fait chaud
Matériaux

L’eau gèle quand il fait froid – ce nouveau matériau gèle quand il fait chaud

il y a 3 jours
Plus d'articles
Article suivant
Transition du thorium : 1000 fois plus d'énergie que pour les électrons

Transition du thorium : 1000 fois plus d'énergie que pour les électrons

Le Royaume-Uni met les gaz pour les carburants d'aviation durables

Le Royaume-Uni met les gaz pour les carburants d'aviation durables

Incendies de poteaux électriques : une solution enfin trouvée ?

Incendies de poteaux électriques : une solution enfin trouvée ?

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme : Amazon partenaire

Articles récents

Des réseaux et des ailes : comment Boeing parvient-il à se maintenir en vol ?

Des réseaux et des ailes : comment Boeing parvient-il à se maintenir en vol ?

1 juillet 2025
La voiture électrique est la reine du silence au feu rouge

La voiture électrique est la reine du silence au feu rouge

30 juin 2025
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com