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FP6

WISSMC — Résultat en bref

Project ID: 506095
Financé au titre de: FP6-INFRASTRUCTURES
Pays: Israël

La mécanique quantique au service de nouveaux détecteurs micro-ondes

Des chercheurs financés par l'UE ont fait un grand pas en avant dans la compréhension de la mécanique quantique à la base de la conception et du développement d'une nouvelle génération de détecteurs micro-ondes. Ces découvertes ont des implications importantes pour l'industrie de l'électronique.
La mécanique quantique au service de nouveaux détecteurs micro-ondes
Le spectre électromagnétique (EM) couvre les radiations EM de toutes les fréquences possibles, en théorie infinies et continues. La radiation par micro-ondes couvre la bande des fréquences de 3 à 300 GHz (300 GHz = 300 x 10^9 cycles par seconde), où la très haute fréquence correspond à une longueur d'onde très courte. Par exemple, une fréquence de 300 GHz correspond à une longueur d'onde de 1 mm.

les détecteurs de micro-ondes sont largement utilisés dans de nombreuses applications, notamment les communications mobiles, la médecine et les capteurs environnementaux. Des chercheurs financés par l'UE ont travaillé sur le projet WISSMC («Access to the Braun submicron centre for research on semiconductor materials, devices and structures») mis en place pour concevoir des détecteurs micro-ondes planaires en utilisant de manière sélective des méso-structures de semi-conducteurs (matériaux d'une taille intermédiaire se situant entre l'échelle macroscopique et microscopique). Celles-ci sont capables d'opérer dans la gamme inférieure au millimètre (supérieure à la fréquence de 300 GHz).

alors que les structures macroscopiques obéissent typiquement aux lois de la mécanique classique, celles à l'échelle mésoscopique et microscopique nécessitent l'application de la mécanique quantique pour être bien comprises. Afin de réaliser les objectifs du projet, les chercheurs ont étudié le transport des électrons par points quantiques dans un métal, de petites régions de matériau semi-conducteur de l'ordre de 100 nanomètres (0,1 mm).

L'équipe du projet WISSMC a mis au point de nouvelles méthodes permettant de calculer les propriétés physiques des points métalliques dans différents structures cellulaires, inaccessibles avec des méthodes conventionnelles. Par ailleurs, elle a donné un aperçu de la nature de l'instabilité magnétique et apporté des éclaircissements sur la physique des grains mésoscopiques, développant une théorie des grains à couplage proche du ferromagnétisme.

la poursuite de la recherche et la mise en application des résultats devraient permettre de concevoir des détecteurs micro-ondes planaires opérant à des longueurs d'onde inférieures à 1 mm ou des fréquences supérieures à 300 GHz. Ces appareils devraient avoir des implications importantes pour l'industrie de l'électronique don’t le succès permanent vient de la miniaturisation continue, possible grâce à une meilleure compréhension de la mécanique quantique.

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