dimanche, août 17, 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
Le diamant livre ses secrets intimes sous l'œil d'un laser surpuissant

Le diamant livre ses secrets intimes sous l’œil d’un laser surpuissant

par La rédaction
25 janvier 2025
en Laser, Technologie

Dans le domaine de l’électronique de pointe, les semi-conducteurs à large bande interdite, tels que le diamant, attirent l’attention pour leurs propriétés uniques. Leur capacité à supporter des tensions élevées, à fonctionner à des fréquences supérieures et à offrir une efficacité accrue par rapport aux matériaux traditionnels comme le silicium, pose des questions sur leur exploitation à l’échelle nanométrique. Comment observer et comprendre le comportement des charges et de la chaleur à des échelles aussi minuscules ?

Les semi-conducteurs à large bande interdite, comme le diamant, se distinguent par leur grande différence d’énergie entre les bandes de valence et de conduction. Cette caractéristique leur permet de gérer des voltages élevés, de fonctionner à des fréquences plus hautes et d’offrir une efficacité supérieure par rapport aux matériaux classiques. Cependant, ces mêmes propriétés rendent l’étude des mouvements de charge et de chaleur à des échelles nanométriques particulièrement difficile. La lumière visible, avec ses limitations, ne peut ni sonder efficacement ces échelles ni être absorbée par le diamant, rendant impossible l’initiation de courants ou de chauffages rapides.

Innovation au sein de JILA

Une équipe de chercheurs à JILA, sous la direction des professeurs Margaret Murnane et Henry Kapteyn de l’Université du Colorado, a conçu un microscope novateur. Ce dispositif utilise un laser à ultraviolet profond (DUV) de table pour exciter et étudier les comportements de transport à l’échelle nanoscopique dans des matériaux comme le diamant. Leur travail décrit comment ce laser crée un motif d’interférence nanoscopique sur la surface d’un matériau, le chauffant de manière contrôlée et périodique. En observant comment ce motif s’atténue, on peut déduire les propriétés électroniques, thermiques et mécaniques avec une résolution spatiale allant jusqu’à 287 nanomètres.

Murnane a souligné l’importance de cette nouvelle capacité pour le développement futur de l’électronique de puissance, des communications à haute fréquence et des dispositifs de calcul basés sur le diamant ou les nitrures, et non sur le silicium. «Seul un meilleur compréhension du comportement des matériaux permet d’affronter le défi des courtes durées de vie observées dans les nanodispositifs utilisant des matériaux à large bande interdite,» a-t-elle déclaré.

Le projet a été initié par un défi inattendu de la part des scientifiques de matériaux chez 3M, un collaborateur industriel de JILA. Emma Nelson, étudiante en doctorat, a expliqué : «3M nous a demandé d’étudier un échantillon de matériau à très large bande interdite incompatible avec nos microscopes existants.»

En réponse, l’équipe a collaboré avec Matthew Frey et Matthew Atkinson de 3M pour développer un microscope capable d’imager le transport dans ce matériau.

L’exploration du régime ultraviolet profond

Pour produire la lumière DUV, les chercheurs ont commencé avec un laser émettant des impulsions à 800 nanomètres, puis ont converti cette lumière en longueurs d’onde plus courtes à travers des cristaux non linéaires. Ce processus complexe a nécessité un alignement précis des impulsions laser dans l’espace et dans le temps pour obtenir efficacement la longueur d’onde désirée.

«Il a fallu quelques années pour faire fonctionner l’expérience pendant la pandémie,» a noté Nelson, soulignant le processus d’essai et d’erreur pour aligner la lumière à travers trois cristaux successifs.

En utilisant un réseau de diffraction, la lumière DUV est divisée en deux faisceaux identiques qui, en se croisant sur la surface du matériau, créent un motif d’interférence appelé grille transitoire. Ce motif permet d’étudier la diffusion de la chaleur, des électrons ou des ondes mécaniques à l’échelle nanométrique.

Articles à explorer

Des scientifiques développent une nouvelle technique de visualisation quantique pour identifier les matériaux de la prochaine génération d'informatique quantique

Des scientifiques développent une nouvelle technique de visualisation quantique pour identifier les matériaux de la prochaine génération d’informatique quantique

11 juin 2025
La méthode Rice permet d'affiner la fabrication de films de diamant ultrapur pour des applications quantiques et électroniques

La méthode Rice permet d’affiner la fabrication de films de diamant ultrapur pour des applications quantiques et électroniques

2 juin 2025

Une fois le système opérationnel, l’équipe a testé sa précision avec des films d’or fins, bien documentés pour leurs propriétés. En analysant les ondes acoustiques générées par les motifs de chaleur, ils ont pu évaluer des propriétés comme la densité et l’élasticité du matériau. Les résultats ont été comparés avec succès aux simulations informatiques développées par Nelson.

Ensuite, ils ont appliqué leur microscope à l’étude du diamant, un matériau réputé pour ses propriétés électroniques et thermiques exceptionnelles. Cette méthode a permis d’observer le comportement des porteurs de charge dans le diamant sans altérer ses caractéristiques originales, offrant ainsi des perspectives nouvelles sur le transport nanométrique.

Légende illustration : Une optique diffractive crée deux faisceaux DUV, qui sont focalisés et interférés sur la surface d’un échantillon (diamant) à l’aide d’un système d’imagerie 4f pour générer un profil d’excitation sinusoïdal microscopique. Crédit : JILA

Article : « Tabletop deep-ultraviolet transient grating for ultrafast nanoscale carrier-transport measurements in ultrawide-band-gap materials » – DOI: 10.1103/PhysRevApplied.22.054007 – JILA

Aller à l'essentiel en cliquant sur les boutons suivants :

  Résume: ChatGPT   Explore: Perplexity   Eclaire: Grok   Analyse: Claude AI
Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: diamantmicroscopesemiconducteurs
Article précédent

La quête de l’efficacité solaire : l’IA remplace des milliers d’expériences en laboratoire

Article suivant

L’hydrogel qui murmure à l’oreille des batteries du futur

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

Une puce photonique-térahertz pour les communications et la détection
Communication

Une puce photonique-térahertz pour les communications et la détection

il y a 24 heures
La conception basée sur l'apprentissage automatique permet un transfert d'énergie sans fil plus efficace
Intelligence artificielle

La conception basée sur l’apprentissage automatique permet un transfert d’énergie sans fil plus efficace

il y a 1 jour
Un algorithme simple associé à un outil d'imagerie standard pourrait prédire la défaillance des piles au lithium métal
Batterie

Un algorithme simple associé à un outil d’imagerie standard pourrait prédire la défaillance des batteries au lithium métal

il y a 2 jours
Plus propre, plus frais et moins cher : La chimie verte fait une percée dans l'oxydation à basse température
Recherche

Plus propre, plus frais et moins cher : La chimie verte fait une percée dans l’oxydation à basse température

il y a 2 jours
Un total de 27 universités françaises figurent dans le classement de Shanghai 2025
Recherche

Un total de 27 universités françaises figurent dans le classement de Shanghai 2025

il y a 2 jours
Première observation en temps réel d'un processus de fusion bidimensionnel
Fusion

Première observation en temps réel d’un processus de fusion bidimensionnel

il y a 3 jours
Plus d'articles
Article suivant
L'hydrogel qui murmure à l'oreille des batteries du futur

L'hydrogel qui murmure à l'oreille des batteries du futur

Le futur de la métrologie optique tient désormais dans un centimètre carré

Le futur de la métrologie optique tient désormais dans un centimètre carré

De 20 à 75 mètres par minute : la soudure laser pulvérise les records de vitesse

De 20 à 75 mètres par minute : la soudure laser pulvérise les records de vitesse

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

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

Articles récents

Des déchets à l'énergie : les mauvaises herbes comme source de biocarburant

Des déchets à l’énergie : les mauvaises herbes comme source de biocarburant

17 août 2025
Dans les villes, comment les citoyens peuvent participer à la lutte contre la surchauffe

Dans les villes, comment les citoyens peuvent participer à la lutte contre la surchauffe

17 août 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