Des faisceaux de rayons X et des supraconducteurs pour dessiner des formes
Une équipe de chercheurs italo-britannique est parvenue dessiner des formes supraconductrices en utilisant des faisceaux de rayons X. Présentée dans la revue Nature Materials, cette étude a démontré que créer et contrôler de minuscules structures supraconductrices peut entraîner le développement d'appareils électroniques innovants. La recherche a été financée par le projet COMEPHS («Controlling mesoscopic phase separation»), soutenu par l'UE. COMEPHS était soutenu au titre du domaine thématique «Nanotechnologies et nanosciences, matériaux multifonctionnels basés sur les connaissances et nouveaux processus et appareils de production» (NMP) du sixième programme-cadre (6e PC) à hauteur de 3,18 millions d'euros. Des chercheurs du London Centre for Nanotechnology au Royaume-Uni et de l'université Sapienza de Rome, en Italie, sont parvenus à manipuler des régions de supraconductivité à haute température dans un matériau associant de l'oxygène, du cuivre et un élément plus lourd appelé lanthane, à l'installation de radiation de synchrotron Elettra à Triestre. La supraconductivité, expliquent les experts, est un état dans lequel un matériau conduit l'électricité sans aucune résistance. En réalité, aucune énergie n'est gaspillée. Selon les chercheurs, la supraconductivité à haute température est déclenchée lorsque des atomes d'oxygène dans le matériau sont réarrangés grâce à l'illumination des rayons X. Ce phénomène a été découvert pour la première fois par des scientifiques il y a un quart de siècle. Les formes sont dessinées en deux dimensions lorsque le faisceau de rayons X est utilisé comme un stylo. Les chercheurs peuvent effacer des structures en appliquant de la chaleur. Ainsi, les outils permettent une écriture très précise et peuvent également effacer les formes en quelques étapes simples sans l'utilisation de substances chimiques. La réorganisation de la structure sous-jacente d'un matériau peut être appliquée à d'autres composants contenant des atomes de métal et d'oxygène. Les piles à combustibles et catalyseurs en sont un bon exemple. «Notre validation d'une technique sans substance chimique simple pour générer des supraconducteurs ouvre d'étonnantes possibilités pour les appareils électroniques, notamment dans la réécriture des circuits logiques», explique l'un des auteurs, le professeur Gabriel Aeppli de l'institution britannique. «La clé pour résoudre le fameux 'problème du voyageur de commerce', qui met en évidence l'un des défis informatiques les plus complexes, est très importante. Nous voulons créer des ordinateurs sur demande pour résoudre ce problème, dans des applications allant de la génétique à la logistique. Une telle découverte signifie que le changement de paradigme en informatique est proche.» Le professeur Antonio Bianconi de l'université Sapienza de Rome commente: «C'est extraordinaire de constater qu'en quelques étapes seulement, nous puissions directement ajouter une 'intelligence' supraconductrice à un matériau contenant des éléments basiques tels que de l'oxygène et du cuivre.»Pour de plus amples informations, consulter: University College London: http://www.ucl.ac.uk/ Nature Materials: http://www.nature.com/nmat/index.html
Pays
Italie, Royaume-Uni