Feuillets 2D de van der WAALs pouR l’acoUStique sub-picoseconde – WAALRUS

L’acoustique laser picoseconde est une technique bien établie pour caractériser structurellement la matière et les tissus biologiques de manière non-invasive à l’échelle submicronique. Elle repose sur l’utilisation de transducteurs sous forme de films minces bidimensionnels (2D) permettant l’émission et la détection d’onde acoustique cohérente à partir d’impulsions laser ultra-courtes pompe et sonde. Le projet WAALRUS a pour but de développer des transducteurs opto-acoustiques novateurs à base de matériaux 2D de van der Waals, tels que le graphène, le nitrure de bore hexagonal et les dichalcogénures de métal de transition. Grâce à leur structure naturellement sous forme de feuillets d’épaisseur atomique sans défaut aux interfaces, ces matériaux ont la capacité de confiner les processus opto-acoustiques à l’échelle ultime d’une couche atomique ou d’une interface. Ainsi une résolution sub-nanométrique pour les longueurs d’onde acoustiques et sub-picoseconde pour les fréquences correspondantes est accessible, dépassant les limitations actuelles dans les couches minces métalliques ou de semiconducteurs III-V. Le consortium propose d’associer la nanofabrication d’hétérostructures de van der Waals complexes avec des mesures expérimentales d’optique pompe-sonde femtoseconde, afin d’élaborer et d’étudier des dispositifs originaux et accordables, dans le but de comprendre les propriétés mécaniques des interactions non-covalentes de van der Waals et de démontrer quantitativement les performances supérieures de cette nouvelle classe de transducteurs polyvalents.