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Le Monde selon la Physique (Physics world): juin 2eme partie

Publié le 15 juin 2015 par 000111aaa

Plein d’études utiles  et des brevets possibles derrière !

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1 : ( abstract)

Single-molecule diode has record-breaking current

Highest rectification ratio ever measured for such a device

Nature Nanotechnology)">Nature Nanotechnology)">Nature Nanotechnology)">
Schematic diagram of the single-molecule diode

Nature Nanotechnology)">Nature Nanotechnology)">Nature Nanotechnology)">Thinking locally: contact environment is key to success

Une diode à molécule unique  avec un rapport   marche-arrêt de courant (ou de redressement ) le plus haute  possible vient d’etre  dévoilée à ce jour  par une équipe de physiciens et de chimistes américains. Bien  que des  diodes  à molécule  unique aient déjà été  proposées  dans le passé, elles ont souffert de   leur faible conductance et de  ratios de redressement  très faibles. La nouvelle diode pourrait être utilisée pour étudier les propriétés électroniques fondamentales de matériaux à l'échelle moléculaire, et pourrait conduire à l'élaboration de meilleurs dispositifs électroniques à l'échelle nanométrique.

Une diode à  molécule  unique est un composant électronique à deux bornes qui permet au courant de circuler dans une seule direction… l'idée d'un tel dispositif a été proposée il ya plus de 40 ans. Le concept implique  une molécule asymétrique  jouant le role de «donneur-pont -accepteur ", qui  devrait travailler comme le semi-conducteur  à  jonction p-n dans une diode classique.

C’est une équipe de chercheurs dirigée par Latha Venkataraman de l'Université Columbia à New York qui  a réussi à bâtir l'asymétrie dans une  telle diode moléculaire .une extrémité de la molécule ( symétrique elle-même ) est  en contact avec une électrode plane avec une grande surface, tandis que l'autre extrémité de la molécule est en contact avec une électrode à bout pointu recouvert avec de la cire,  Les chercheurs ont également exploité le dispositif dans un solvant polaire

Il  résulte de cette interface que l'asymétrie est  due  a des doubles couches de différentes densités de charge  qui se développent au niveau des deux interfaces électrodes-molécule. «Notre technique pour améliorer le redressement  de courant dans ces structures  àune seule molécule est simple et robuste. Elle soulage également  de la nécessité de stratégies de synthèse complexes nécessaires pour concevoir des molécules asymétriques», dit un membre de l'équipe Brian Capozz

L'équipe, qui comprend des groupes dirigés par Luis Campos de l'Université Columbia et Jeffrey Neaton de l'Université de Californie, Berkeley, dit qu'elle  est maintenant occupée à l’ optimisation

Les dispositifs sont décrits dans Nature Nanotechnology.

Cet article est paru sur nanotechweb.org

  MON COMMENTAIRE /Ne m’interrogez pas trop sur le développement possible  d’une telle technique en dehors du labo !  Vous n’ignorez pas  que notre tissu industriel «  croque »  surtout du courant alternatif mais que l’ usage du   courant redressé ou continu  n’en est pas « cuit »  pour autant…….  et que la célèbre querelle théorique  entre  EDISON et TESLA    reste toujours vivante !!!!

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2 '( abstract )

 

Ultracold ions put friction to the test

1 comment

Experiment shows how "stick–slip" processes can be finely tuned

"Faire frotter «  des ions ultra froids à  travers un réseau optique  vient de  fournir des informations importantes sur la friction. En ajustant la distance entre des ions, Alexei Bylinskii, Dorian Gangloff et Vladan Vuletić de l'Institut de Technologie du Massachusetts aux États-Unis ont été en mesure de réduire la friction entre les deux   par  un facteur de 100. Leur travail pourrait fournir des informations importantes sur la  "superlubrification » et favoriser le développement de minuscules dispositifs mécaniques.

Une « friction » se produit souvent comme un processus  de «collage- decollage » par lequel deux objets glissent sur l'autre avec un mouvement saccadé. Bien que cela suggère que les objets sont   imaginés comme alternativement saisissant, puis relâchant l'autre, le processus physique exact n’est pas bien compris à l'échelle atomique. Encore plus curieux est le phénomène de superlubrification , dans lequel des objets peuvent glisser les uns sur les autres avec  un frottement nul .  Le  modèle  actuel est  celui de Frenkel-Kontorova (FK) de frottement,  qui a d'abord été proposé il y a plus de 75 ans.

 L'équipe de Vuletić  a regardé ce qui se passe quand une ligne d’ ions équidistants glisse  sur un réseau optique 1D - qui est  constitué  essentiellement  d’une onde stationnaire de  lumière avec des pics et des creux d'intensité. L'expérience consiste à refroidir les ions d'ytterbium à une température de près de zéro absolu (48 μK), ( six ions mis  dans une ligne à l'aide de champs électriques) . La répulsion électrique mutuelle des ions provoque leur séparation avec un espacement de 6 um. La longueur d'onde du réseau optique est d'environ 185 nm.

  MON COMMENTAIRE  /La encore je ne vais rien pouvoir prédire surl interet industriel, immédiat de telles conditions de manip pour un usage industriel !!!! Mais j ai trouvé si amusant leurs  figures que je vous les présente en photo !

Capture.PNG frction 1.PNG

Capture.PNG friction 2.PNG

Capture.PNG friction 3.PNG

Capture.PNG friction 4.PNG

Capture.PNG friction 6.PNG

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3 ( abstract )

Liquid droplets create logic circuits

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Magnetic fluids could drive large-scale parallel chemical analysis

Photograph of the experimental set-up showing a number of iron tracks

Magnetic maze: iron tracks create droplet logic

 Plusieurs gouttelettes d'un fluide magnétique viennent d être  utilisées pour créer l'ensemble des circuits logiques fondamentaux dans un ordinateur !!. Créé par des chercheurs aux États-Unis, les circuits sont faits en  aidant  les gouttelettes qui interagissent et se déplacent à travers une matrice de pistes interconnectées  sous l'influence d'un champ magnétique appliqué. Bien que  ce type de manip en soit encore à un stade très precoce les auteurs de  la recherche pensent  qu’elle  pourrait fournir une nouvelle plate-forme pour la création de technologies de laboratoire sur puce, ainsi que fournir des indications sur la physique fondamentales de comportement collectif…. Manu Prakash et ses collègues de l'Université de Stanford en Californie ont créé un système qui combine à la fois le contrôle de l'information et de la matière dans le même temps….(Les circuits sont basés sur des gouttelettes d'eau qui contiennent des nanoparticules magnétiques qui sont pris en sandwich entre une couche mince d'huile et un morceau de verre incorporé à titre de fer. Quand un champ magnétique tournant est appliqué, il crée un ensemble de rotation minima d'énergie.)

MON COMMENTAIRE /Je crois que Manu Prakash  a du bien s’amuser à dessiner   PUIS UTILISER  ce labyrinthe ( «algorithmic manipulation of matter".)   de portes logiques etc   que vous présente ma photo ….Quant à imaginer  un  calculateur electronique de travail  avec , il ya encore du travail à faire !!!

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LABSRACTS)

Table-top spectroscopy technique tracks phonons

Ultrafast optical measurements could lead to cooler computer chips

Illustration of a hot computer chip

Hot chip: table-top technique could lead to cooler computers

Des chercheurs de l'Institut de Technologie du Massachusetts (MIT) ont mesuré  a quelle distance   sur un treillis  voyagent des vibrations   thermiques - ou phonons - en utilisant une technique de spectroscopie optique de table. Les phonons sont normalement étudiés en utilisant la diffusion de neutrons et d'autres méthodes qui nécessitent un accès a de grosses  installations, de sorte que la nouvelle méthode permettrait  de mieux caractériser les propriétés thermiques des matériaux. En effet, la technique pourrait aider dans la conception de puces informatiques qui   chaufferaient  moins  et ainsi conduire à de meilleurs matériaux thermoélectriques qui convertissent la chaleur en électricité.

JE rappelle que la diffusion de la chaleur dans des objets relativement grands est bien décrite  par la vieille  loi de Fourier, qui relie  le taux de transfert de chaleur à la différence de température entre les régions chaudes et froides. L'énergie thermique est portée  à travers les matériaux par des «  phonons », et la loi de Fourier  s’applique lorsque la distance à laquelle  un phonon peut voyager avant  sa diffusion - son libre parcours moyen - est beaucoup plus petite que l'objet. Toutefois, comme  cela ne vaut plus pour la plupart des nanostructures dans les puces informatiques d'aujourd'hui, il est difficile de comprendre comment la chaleur circule sur ces objets sans avoir une connaissance détaillée de la façon dont se comportent les phonons

De nombreuses applications peuvent etre envisagées  car contrôler les propriétés thermiques de tous  ces nouveaux  matériaux  envisageables est important pour de nombreuses applications, y compris l effet  thermoélectrique, pour l'isolation thermique, et pour dissiper la chaleur des déchets dans les circuits intégrés. C’ est plus difficile que cela puisse paraître, car le transport thermique dans les solides implique généralement des porteurs de chaleur circulant sur des distances variables et il est pas facile de déterminer comment ces transporteurs se répartissent dans un échantillon.

L'équipe, qui comprend Mildred Dresselhaus du MIT, Lingping Zeng, qui est dans le groupe de Chen au MIT, Yongjie Hu de l'Université de Californie, Los Angeles, et Austin Minnich de l'Institut de Technologie de Californie, dit qu'il est maintenant occupé à améliorer encore et en simplifiant sa technique de sorte qu'elle puisse  être utilisé pour caractériser les propriétés thermiques d'une foule d'autres matériaux.

La recherche est décrite dans Nature Nanotechnology.

Cet article est paru sur nanotechweb.org

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 Mon commentaire : Voilà typiquement un travail de physique qui peut affiner les vieilles équations de  FOURIER  et surtout  guider et  experimenter  de nouveaux materiaux  aux nouvelles propriétés

 A suivre


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