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Convertir des électrons en plasmons à l’aide d’une seule molécule

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Convertir des électrons en plasmons à l’aide d’une seule molécule

Une première étape importante visant à utiliser une molécule unique comme convertisseur entre circuits électroniques et plasmoniques vient d’être franchie !

 

Unissant onde électromagnétique et excitation électronique à la surface d’un métal, les plasmons de surface peuvent être guidés et confinés à l’échelle du nanomètre, et potentiellement permettre le développement d’une électronique ultra miniaturisée et ultra rapide. À cette échelle de taille, une solution idéale pour produire et détecter des plasmons est d’utiliser une unique molécule. Toutefois, le contact direct entre une molécule et les électrodes censées l’exciter est fatal pour les propriétés optiques et électroniques de cette dernière. Il reste possible d’utiliser des molécules en solution excitées optiquement, ou bien une molécule isolée du métal par une fine couche d’isolant et excitée par un microscope à effet tunnel. Déjà mises en pratique, ces solutions ne s’avèrent toutefois pas exploitables pour des applications et notamment pas propices à la réalisation de composants hybrides couplant circuits électriques et plasmoniques.

 

Pour la première fois, des équipes de physiciens et de chimistes de l’Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg (CNRS/Univ. Strasbourg) et de l’Institut parisien de chimie moléculaire (IPCM, CNRS/UPMC) viennent d’intégrer une molécule de porphyrine dans un circuit électronique à l’aide de fils moléculaires. Ils sont alors parvenus à faire émettre à cette dernière des plasmons en faisant circuler un courant électrique dans le circuit ainsi créé. Ce travail, qui permet d’envisager la réalisation de transducteurs couplant des circuits électroniques traditionnels à des circuits plasmoniques ultra miniatures et ultra rapides, est publié dans la revue Physical Review Letters.

 

Source : CNRS/INP.

 

Vue artistique de l’émission de lumière d’une molécule unique de porphyrine. © IPCMS/CNRS

Pour en savoir plus :

Narrow-line single-molecule transducer between electronic circuits and surface plasmons. Michael C. Chong, Gaël Reecht, Hervé Bulou, Alex Boeglin, Fabrice Scheurer, Fabrice Mathevet et Guillaume Schull. Physical Review Letters, le 21 janvier 2016.

 

Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM)Nouvelle fenêtre

Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg (IPCMS)Nouvelle fenêtre



19/04/16