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Structures Kagomé pour les technologies quantiques
Les technologies quantiques ouvrent des perspectives prometteuses mais elles nécessitent le développement de nouveaux matériaux aux propriétés remarquables.
Contexte :
Le graphène Kagomé est un matériau fascinant, constitué d'un réseau de triangles de carbone qui forment une structure en treillis. Il attire l'attention des scientifiques pour ses propriétés électroniques particulières, comme la présence de bandes plates et de points de Dirac, qui peuvent donner naissance à des phénomènes quantiques surprenants, notamment des états magnétiques exotiques et une forte corrélation électronique. Cependant, son caractère naturellement semi-conducteur empêche un contrôle précis de ses propriétés avec un champ électrique, limitant ainsi son potentiel pour des applications en électronique et en spintronique.
Résultats obtenus :
Les chercheurs (de l’école Polytechnique de Montréal – CANADA, de l’Université de Bâle - SUISSE et issus de FEMTO-ST) ont réussi à modifier le graphène Kagomé en introduisant des radicaux π – des sites où un électron reste non apparié, créant ainsi des états magnétiques localisés. Pour cela, ils ont synthétisé une version modifiée du graphène Kagomé contenant des groupes carbonyle (C=O), puis ils ont exposé cette structure à de l’hydrogène atomique, avant de chauffer l’ensemble pour transformer ces groupes en radicaux CH. Des analyses précises, menées par microscopie à force atomique et spectroscopie tunnel, ont confirmé la formation de ces états magnétiques et de nouveaux états électroniques situés à des énergies très basses.
Perspectives :
Ces avancées ouvrent des perspectives prometteuses pour la fabrication de matériaux quantiques avancés. En maîtrisant la densité et la distribution des radicaux, il pourrait être possible de concevoir des dispositifs capables de manipuler le spin des électrons à l’échelle nanométrique, une avancée clé pour les technologies de spintronique et les futures applications en informatique quantique. Les prochaines étapes consisteront à perfectionner la technique pour créer un graphène Kagomé entièrement fonctionnalisé, tout en explorant les interactions entre ces nouveaux états électroniques et des phénomènes comme la supraconductivité.
Références :
Les travaux sont publiés dans la revue ACS Nano dont ils font la couverture du numéro de février 2025.
On-Surface Synthesis and Characterization of Radical Spins in Kagome Graphene
Rémy Pawlak, Khalid N. Anindya, Outhmane Chahib, Jung-Ching Liu, Paul Hiret, Laurent Marot, Vincent Luzet, Frank Palmino, Frédéric Chérioux, Alain Rochefort, and Ernst Meyer
DOI: 10.1021/acsnano.4c15519
Article accessible en accès ouvert à https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c15519?ref=PDF
Contacts :
Dr Frédéric CHERIOUX, frederic.cherioux@femto-st.f
Dr Rémy PAWLAK, remy.pawlak@unibas.ch
Cycle de conférences micro-nanotechnologies le 25 septembre sur MICRONORA
Jeudi 25 septembre 2014, FEMTO-ST organise sur le salon MICRONORA un cycle de conférences de haut niveau dédiées aux applications des micro et nanotechnologies afin de mieux faire connaitre, notamment auprès des industriels, les potentialités offertes dans ce domaine.
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Ateliers SMYLE 2014
Les ateliers SMYLE sont organisés les 11 et 12 septembre 2014 dans le cadre du Collégium International franco-suisse SMYLE (SMart sYstems for a better Life) entre EPFL et FEMTO-ST.
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ENERGIE : « Best Paper Award » lors de la conférence internationale TMREES 14 au Liban
Mohamed Becherif de l’équipe « Système hybrides et systèmes piles à combustibles » du département Energie de FEMTO-ST a obtenu le premier prix pour l’article présenté lors de la dernière conférence internationale sur les technologies et matériaux pour l’énergie renouvelable, l’environnement et le développement durable (TMREES 14) qui s’est tenue à Beyrouth du 10 au 13 avril dernier
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Best Paper Award - IEEE SERE'2014
L'équipe VESONTIO (département DISC) a été récompensée par un "Best Paper Award" lors de la conférence IEEE on Software Security and Reliability (SERE'2014) qui s'est déroulée à San Francisco du 30 juin au 2 juillet 2014.
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Ecole d’été internationale 2014 « Diagnostic et Pronostic de piles à combustible »
Du 1er au 4 juillet 2014, la fédération FCLAB organise une école d’été internationale sur le sujet du Diagnostic et du Pronostic de piles à combustible.
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FEMTO-ST organise la conférence internationale AIM 2014
Organisée annuellement, alternativement aux Etats-Unis, en Asie et en Europe, la conférence internationale IEEE/ASME « Advanced Intelligent Mechatronics » est la plus importante conférence scientifique mondiale couvrant le domaine de la mécatronique avancée.
Pour sa 13ème édition, elle se tiendra pour la première fois en France, à Besançon, du 7 au 11 juillet 2014, et rassemblera près de 350 chercheurs venus du monde entier.
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Présence de FEMTO-ST sur la foire de Hanovre
L'équipe Systèmes Hybrides et Pile à combustible (SHPAC) du département Energie de FEMTO-ST, membre de la fédération de recherche CNRS FCLAB, sera présente à la foire d'Hanovre du 7 au 11 avril prochain pour présenter les résultats du projet européen D-CODE qui vise à améliorer les conditions opératoires du système pile à combustible afin d'augmenter sa durée de vie.
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Journée de présentation du réseau national des grandes centrales de technologie
La journée annuelle de présentation du réseau Renatec-Leti se déroule jeudi 20 mars dans chacune des 7 centrales du réseau national RTB. Elle permet de faire le lien entre ceux qui ont des besoins dans le domaine des micro et nanotechnologies (académiques, industriels, PME, start-up) et les ressources technologiques disponibles au sein de ces centrales réparties sur l’ensemble du territoire.
A Besançon, cette journée est organisée par l’institut FEMTO-ST et se déroule de 10h à 16h dans ses locaux et à la maison des microtechniques.
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Le plein d'hydrogène
Alors que le problème du rejet des particules fines par les voitures diesel est au cœur des débats, l'utilisation de l'hydrogène comme combustible est une alternative sérieuse et intéressante.
Mais il reste des freins au développement de l'hydrogène, notamment son stockage. Un stockage qui doit être sûr, fiable, avec des réservoirs qui puissent se remplir et se vider assez vite. À l'Institut FEMTO-ST, David Chapelle et Ali Haidar Zeaiter étudient le stockage de l'hydrogène dans les alliages solides.
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Voyage au centre d'une fibre optique
Tous les ans, des millions de kilomètres de fibres optiques sont installés dans le monde. Ces longs cheveux de verre permettent de transmettre de très grandes quantités d'informations sous forme de lumière.
Jean-Charles Beugnot, chercheur à l'Institut FEMTO-ST, utilise les fibres optiques de façon un peu différente. Il modifie les propriétés de la lumière, comme sa couleur. L'un de ses objectifs est de mettre au point des réseaux optiques, plus rapides et plus économiques en énergie.
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