CE09 - Nanomatériaux et nanotechnologies pour les produits du futur

Hétérostructures de van der Waals à dimensions mixtes pour l'électronique et la spintronique – MIXES

Résumé de soumission

MIXES est un projet de recherche collaboratif explorant les propriétés fondamentales électroniques et structurales de nouveaux nanomatériaux 2D-0D, obtenus par croissance par voie sèche, compatible avec les procédés de l’industrie microélectronique.
Nos premiers résultats montrent que ces structures, une fois implantées dans des jonctions tunnel, présentent des propriétés magnéto-Coulomb et d’oscillations de Coulomb très robustes, préservées pour des dispositifs jusqu’à un million de fois plus grands que l’état de l’art.

Ces résultats ont soulevé de nombreuses questions quant aux mécanismes physiques fondamentaux sous-jacents qui sont adressées par ce projet.
En particulier, nous adresserons les questions fondamentales suivantes : i) Quelle est la nature chimique/structurelle/électronique de l'interface 2D/0D ? Comment les propriétés structurales et électroniques locales/étendues du nanomatériau 2D/0D sont influencées par la nature de l'interface 2D/0D, lorsque celle-ci varie de liaison de type van der Waals à liaison covalente ? (ii) Quel est le mécanisme clé derrière de nombreux nanoclusters dissemblables se comportant apparemment comme des entités uniques ou identiques dans le nanomatériau 2D-0D ? Comment le maîtriser pour un traitement simple et à grande échelle d'un dispositif à un seul électron ? iii) Peut-on l'étendre à d'autres matériaux 2D comme les métaux de transition dichalcogènes ? iv) Comment tirer partie de ces propriétés pour réaliser de nouveaux dispositifs multifonctionnels à électron unique ?

Nous suivons une approche multidisciplinaire couvrant la modélisation ab-initio, les sciences de surface, l'analyse structurale, la nanofabrication et le transport. Notre objectif final est d’utiliser ces nouvelles connaissances pour développer de nouveaux dispositifs à un électron multifonctionnels opérant jusqu'à la température ambiante.

Coordination du projet

Jean-Francois DAYEN (Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg (UMR 7504))

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IPCMS Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg (UMR 7504)
SPEC Service de physique de l'état condensé
IS2M Institut de Sciences des Matériaux de Mulhouse (IS2M) - UMR 7361
Unité mixte de physique CNRS/Thalès

Aide de l'ANR 492 739 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2019 - 42 Mois

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