Mialhe Pierre

Physique Quantique

Nano-structures

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Nano-structures,  confinement,  effet quantique

 

         Des systèmes physiques constitués de petits domaines et de grains de matière à l'échelle nanométrique modifient les propriétés électro-magnétiques des matériaux. Ces nano-systèmes peuvent être localisés dans des cristaux, des couches moléculaires, en surface, aux interfaces et peuvent migrer à travers la matière.

         Des techniques se développent afin de créer ces nano-structures, souvent obtenues par des méthodes basées sur l'injection de particules protons et électrons ou d'atomes, créant aussi des zones de défauts, des pièges et des déplacements d'atomes. Ces nano-défauts proviennent aussi de contraintes spatiales ou bien électriques et magnétiques imposées localement.

         L'ingénierie des nano-structures, une nano-science, concerne les systèmes physiques, chimiques et biologiques. Les études de ces nano-systèmes concernent les interactions aux interfaces, les transports des porteurs de charge, les niveaux d'énergie, les propriétés des tissus biologiques. Des recherches actuelles très avancées traitent de matériaux composites, de microélectronique (opto-électronique), d'énergies renouvelables (couche absorbante), de contrôle des effets de haute injection, de confinement, d'effets quantiques et de suivis de fonctions naturelles.

 

Les nano-structures peuvent imposer des "limites" aux déplacements de particules (électrons) produisant des effets de concentration, des confinements, dans des puits de potentiel et des domaines ou zones spécifiques des matériaux.

 

Suivant les dimensions des nano-défauts , de nouvelles propriétés électriques, magnétiques, optiques des matériaux sont liées aux modifications de niveaux d'énergie des électrons.

Lorsque les dimensions d'un domaine de confinement diminuent pour atteindre quelque nanomètres il apparaît de nouveaux niveaux d'énergie discrets et localisés, un effet quantique.

 

 

Des études

 

High injection effects on solar cell performances

Active and Passive Elect. Comp., Vol. 17, pp 227-232 (1995)

 

Synthesis, structural and gas sensing properties of pure Zinc oxide nano thick film

Journal of Electron Devices Vol. 21, pp. 1854-1861 (2015), http://www.jeldev.org

 

High carrier injection for all-silicon laser

Euro. Phys. J; Appl. Phys., 58 (01), 2012, 10103, https://doi.org/10.1051/epjap2012110421

 

LIFETIME OF QUANTUM BREATHERS FOR DNA MACROMOLECULES

Journal of Electron Devices, Vol. 18, 2013, pp. 1575-1581

 

Stabilization and encapsulation of magnetite nano-particles

Mater. Res. Express 3, 125024 (2016)

 

Simultaneous Characterization of Nanoparticle Size and Particle-Surface Interactions with Three-Dimensional Nanophotonic Force Microscopy

Phys. Rev. Applied 6, 034010 (2016)

 

Diamond radio receiver: Nitrogen-vacancy centers as fluorescent transducers of microwave signals
Phys. Rev. Applied 6, 064008 (2016), https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.6.064008