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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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  • Best Poster Award: Younes Makoudi@Elecmol08

    Younes Makoudi, PhD@FEMTO-ST, won the best poster award during the Elecmol08 international conference in Grenoble on December 12 (www.elecmol.com). The aim of his work is the adsorption of functional molecules on surfaces which plays a vital role in the emerging field of nanoelectronics.

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  • Exposition FEMTO-ST - Bibliothèque Universitaire Belfort - du 1er décembre au 15 janvier 2009

    Cette exposition présente les activités de l'institut. Qui fait de la Science ? Des femmes et des hommes aux parcours divers, des chercheurs, des enseignants et des étudiants motivés. Les thèmes abordés sont relatifs au temps, à l'énergie, à la nanotechnologie, à l'optique, à l'automatique et à la mécanique. Découvrez le quotidien du chercheur et la passion qui l'anime.

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  • Journée Technique Microstructures / MEMS

    En partenariat avec la société POLYTEC-PI, nous organisons une « journée technique microstructures» qui aura lieu le jeudi 20 novembre 2008 dans les locaux de TEMIS INNOVATION – Maison des Microtechniques à Besançon.

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  • Inauguration plateforme industrielle de productique SISTRE

    Cette manifestation, destinée aux industriels vous permettra de découvrir au sein d’un même système de production, une très grande diversité de matériels et de technologies innovantes.

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  • The Nanosciences group selected by Omicron for their Result of the Month

    Omicron, a private company that manufactures surface tunneling microscopes (STM), has selected a paper of the Nanosciences group that recently appeared in Physical Review Letters as its Result of the Month for October 2008.

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  • Omicron sélectionne des résultats du groupe Nanosciences pour son résultat du mois d'octobre

    La société Omicron, qui fabrique des microscopes STM, a choisi de présenter un article du groupe Nanosciences de l'équipe MINANO paru dans Physical Review Letters comme résultat du mois d'octobre.

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  • Micronora 2008 : Micron d’or et micro-vache

    Ce fut l’une des attractions au salon Micronora de Besançon : la plus petite vache du monde pèse 830 nanogrammes, soit 10 % du poids d’un grain de sable. Les 5 pièces de cette micro-vache en résine souple et transparente à la lumière ont été montées en moins d’une heure à l’aide de la station de micro assemblage Pronomia de FEMTO-ST qui a reçue un Micron d’Or 2008.

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  • FEMTO-ST dans le classement des meilleurs laboratoires français de l’EXPRESS

    Dans l'édition de l'hebdomadaire l'EXPRESS du 12 juin, FEMTO-ST figure dans la liste des unités de recherche d'excellence en France.

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  • FEMTO-Innovation au Salon Européen de la Recherche et de l’Innovation

    FEMTO-Innovation était présent au Salon Européen de la Recherche et de l’Innovation sur le stand de l'association des instituts Carnot les 5, 6 et 7 juin dernier à la Porte de Versailles à Paris (Stand B2 – Hall 5.1).

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  • FEMTO-Innovation au salon EPMT

    FEMTO-Innovation était présent à la deuxième édition du salon EMPT qui s'est tenu à Lausanne du 3 au 6 juin 2008 dernier et qui a réuni plus d'une centaine d'acteurs impliqués dans les domaines d'application des micro et nanotechnologies.

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