Une nano-antenne d’or comme nano-source de lumière

Allemagne

Actualité
Allemagne | Science de la matière : matériaux, physique, chimie, optique
23 septembre 2015

Les physiciens de l’Université de Wurtzbourg (Bavière) sont parvenus à fabriquer une nano-antenne émettant de la lumière, mesurant 250 nm.

L’un des programmes de recherche et développement en microélectronique concerne l’intégration en trois dimensions, par empilement, de puces électroniques de petite dimension. La densité de composants augmente alors sensiblement. Dans ce contexte, les affichages des futurs smartphones verront aussi leur densité de pixels augmenter. Les nano-sources de lumière, émettant sous courant électrique, présentent donc un intérêt. Elles peuvent également être utilisées pour les nouvelles puces informatiques, afin de permettre un échange de données entre les noyaux d’un processeur à la vitesse de la lumière et avec de faibles pertes.
L’équipe du professeur Bert Hecht du département de physique technique de l’Université Julius-Maximilian de Wurtzbourg (Bavière) a mis au point une nano-antenne d’or générant de la lumière par apport d’électricité.

Lorsqu’un courant est appliqué, les électrons libres du métal qui constitue l’antenne se mettent à osciller. Ainsi, l’antenne émet des ondes électromagnétiques à amplitude et longueur d’onde dépendantes de la géométrie de l’antenne. Cette technique a été appliquée pour la lumière à l’échelle nanométrique par les chercheurs de l’Université de Wurtzbourg. La nano-antenne optique comporte deux bras qui sont chacun dotés d’un fil de contact et dont les bouts se touchent presque. Une nanoparticule d’or est placée au contact de l’un des deux bras et un espace vide d’un nanomètre avec l’autre bras est laissé. Cet espace est tellement petit qu’un électron (e- sur l’image ci-dessous) peut le traverser par effet tunnel en présence d’une tension, entraînant ainsi des oscillations à des fréquences situées dans le domaine du visible (hv sur l’image ci-dessous). La couleur de la lumière émise dépend de la longueur des bras de l’antenne.

JPEG - 1.5 Mo
Nano-antenne d’or (Image de l’Université de Wurtzbourg)

Le rendement de l’antenne reste à améliorer. Les pertes sont dues principalement à l’effet Joule, lorsque la température de l’antenne augmente. La stabilité de l’antenne constituerait aussi une piste d’amélioration, étant donné que celle-ci ne reste active que quelques heures.

Plus d’informations :

Prof. Dr. Bert Hecht,
Département de Physique – Université de Wurtzbourg
Tel : +49 931 31-85863
E-Mail : hecht[at]physik.uni-wuerzburg.de

Source : " Die erste elektrisch betriebene Lichtantenne der Welt", 17/08/2015 – Communiqué de presse de l’Université de Wurtzbourg (Bavière)
http://www.uni-wuerzburg.de/sonstiges/meldungen/single/artikel/die-erste-elektrisch-betriebene-lichtantenne-der-welt/

Rédacteur : Aurélien Gaufrès, aurelien.gaufres[at]diplomatie.gouv.fr – www.science-allemagne.fr

PLAN DU SITE