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Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie
UMR 7590 - UPMC/CNRS/IRD/MNHN

Transformer un semi-conducteur bidimensionnel en conducteur ou supraconducteur - CNRS Institut de physique - 27 janvier 2016

Grâce à une nouvelle technique utilisant la mobilité des ions dans un substrat de verre, des physiciens ont modifié la densité électronique des couches ultraminces d’un semi-conducteur, le disulfure de molybdène. Placé sur le substrat, celui-ci peut être transformé en métal et en supraconducteur à basse te210mpérature.

 

Les semi-conducteurs permettent de réaliser des transistors car il est possible de les faire passer d’un état isolant à un état conducteur par la seule application d’un champ électrique extérieur. Si la structure électronique du graphène ne permet pas de réaliser ce type de basculement, un autre matériau bidimensionnel se révèle être le candidat idéal : le disulfure de molybdène, aux propriétés semi-conductrices. Les techniques actuelles de dopage électrostatique ne permettent pas toutefois de créer des densités de charge assez élevées pour induire une transition isolant-conducteur. Une équipe de physiciens de l’IMPMC (UPMC/CNRS/MNHN/IRD) vient d’inventer une nouvelle technique de dopage électrostatique qui met en jeu de très forts champs électrostatiques au niveau d’un échantillon de matériau bidimensionnel placé sur un substrat de verre, provoquant des changements de phases électroniques. Ces chercheurs ont ainsi observé la transition du disulfure de molybdène dans un état conducteur et même, à basse température, dans un état supraconducteur. Cette technique ouvre la voie à la production de conducteurs transparents et à une nouvelle technologie d’électronique sur verre. Ce travail est publié dans la revue Nature Communications. Une demande de brevet a par ailleurs été déposée.

 

En savoir plus (site de l'INP)

 

Source

Onset of two-dimensional superconductivity in space charge doped few-layer molybdenum disulfide
J. Biscaras1, Z. Chen1, A. Paradisi1 et A. Shukla1, Nature Communications (2015)

 

Contact

Abhay Shukla, équipe Minéralogie magnétique de basse dimensionnalité (MIMABADI) - IMPMC - abhay.shukla @ impmc.upmc.fr

Cécile Duflot - 17/03/16

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