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Polymer-based nanowires

Molecules, salt and light :  an easy recipe to provide giant nanowires !

On-surface polymerization of organic precursors provides new possibilities to form highly-stable and atomically-defined nanostructures with desired properties. As emphasized by the Nobel Prize in Physics in 2016, awarded for early work in understanding topological phase transitions and topological phases of matter, the formation of artificial matter exhibiting properties controlled by their symmetry is very promising in nanoelectronics. This issue has been addressed by many research groups who performed on-surface reactions under ultra-high vacuum (UHV) conditions and on atomically clean single-crystal metal substrates. In this solvent-free environment, classical chemical reactions such as Ullmann type coupling, Glaser coupling, and many more have successfully been used to create well-defined and covalently bound organic 1D and 2D structures with dimensions of about 100 nm. However, for the basic building blocks of molecular circuitry to interconnect active devices there is a need to fabricate isolated nanowires with a length larger than 1 μm.

Other than length, the main limitations of structures fabricated to date for use in future nanoscale electronic and optical devices are (i) the use of metal substrates (for instance, leading to non-radiative quenching), (ii) the high number of defects in the formed covalent structures, and (iii) the side-products of some reactions that might remain on the substrate surface. This is why in our work, published in Nature Chemistry,  we overcome these identified obstacles by using a side product-free 1D polymerization on an alkali-halide surface. This new concept is driven by light-induced radical polymerization, a classic chemical reaction pathway, but one which has never been transferred onto the surface of bulk insulators so far. 

Noncontact atomic force microscopy was used to evaluate the geometrical structure of the fibres formed on the KCl substrate and to test both their mechanical and thermal stability. A deeper insight into the reaction mechanism and the energy barriers involved is obtained by comparing the experimental observations with calculations, which revealed the strong localization of the active biradicals at the fibre ends.

We hope that with our work we will ‘initiate’ a completely new way to synthesize organic compounds on surfaces, especially on insulating substrates.

Contact : Frédéric Chérioux

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  • Workshop Arc-et-Senans - 14 septembre 2011

    Cet atelier est couplé cette année avec le workshop NAMIS. Les thèmes traités par les conférenciers seront les Enjeux sociaux et économiques des applications sans fil (Wireless) dans les domaines de l’environnement, de la santé et de la sécurité ainsi que le Management multiculturel et l’Emergence d’une société globale

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  • Birgit STILLER, lauréate du Prix A'Doc 2011

    Birgit STILLER, Doctorante au Département Optique, est lauréate du Prix A'Doc 2011 pour son article « Son et Lumière dans les fibres optiques microstructurées »

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  • Journée technique : Microélectronique et MEMS

    Organisée par FEMTO-ST, le Pôle des Microtechniques et Cap'Tronic, cette journée aura lieu le 5 juillet prochain et sera l'opportunité de rencontres et d'échanges entre académiques, industriels fabricants de produits micro-assemblés et offreurs de solutions de micro-assemblage.

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  • Le microrobot FEMTO-ST double champion du monde de vitesse

    Après avoir décroché leur premier titre de champion du monde l’année dernière en Alaska, nos chercheurs franc-comtois sont venus hier à Shanghai réitérer leur performance pour s’illustrer à nouveau dans la coupe internationale de microrobotique.

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  • FEMTO-ST publie dans Angewandte chemie international edition

    Un consortium de chercheurs issus de l’Institut FEMTO-ST et l’Institut de Sciences et Matériaux de Mulhouse vient de publier un article dans Angewandte chemie international edition exposant leur capacité à organiser des molécules sur une surface semiconductrice avec une précision atomique.

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  • FEMTO-ST sera présent à Munich sur LASER WORLD OF PHOTONICS 2011

    C'est au côté de Crystal Device Technology, une des start-ups issues de son Département d'Optique que FEMTO-ST participera du 23 au 26 mai sur le pavillon France au plus important salon international du domaine de la photonique

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  • FEMTO-ST expose sur MEDTEC les 13 et 14 avril 2011

    FEMTO-ST sera présent les 13 et 14 avril prochain sur le stand 525 au salon de l'instrumentation médicale "MEDTEC France" qui se tient à Besançon (Parc des expositions de Micropolis)

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  • Un LABEX pour le projet FIRST-TF

    FEMTO-ST et UTINAM font partie des cents projets de LABoratoires d’Excellence (LABEX)retenus dans le cadre du grand emprunt. Ce projet de réseau thématique pour la recherche,l’innovation, la formation, les services et le transfert en Temps-Fréquence (FIRST-TF) est porté par le
    SYRTE (SYstème de Références Temps-Espace) de l'Observatoire de Paris. Il implique également le Laboratoire de Physique des Lasers (Paris 13) et GEOAZUR à l’Observatoire de la Côte d’Azur.

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  • Un article de Michel planat sélectionné par le Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

    Les travaux de Michel Planat sur le "calcul quantique par l'hypothèse de Riemann" ont été sélectionnés pour affichage sur le site du Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical accessible à l'adresse http://iopscience.iop.org/1751-8121/labtalk-article/45421. Cette brève est fondée sur un article récent de Michel paru dans ce journal.

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  • Michel planat makes the Insights News of the Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

    Michel Planat's Insights news article "Quantum computing with Riemann hypothesis" is now available on the journal's website and can be viewed at http://iopscience.iop.org/1751-8121/labtalk-article/45421. This news article is based on the recent paper published by the Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical.

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