Image par microscopie tunnel d’une surface de cuivre nanostructurée (H. J. Ernst, F. Charra et L. Douillard, SPCSI).
Les propriétés remarquables des nanostructures (morphologique, magnétique, catalytique ...) sont de plus en plus exploitées. Ces nanostructures sont généralement obtenues à la surface d'un substrat, où sous l'effet des forces interatomiques, la matière s'organise spontanément à l'échelle nanométrique. En étudiant la structure de la surface et ses comportements dynamiques (mise à l'équilibre, fluctuations, abrasion ou croissance ...), on met en évidence les lois régissant la matière à cette échelle. Cette connaissance, permet de savoir comment de nouveaux édifices atomiques peuvent être contruits et organisés pour obtenir les propriétés désirées ou découvrir de nouvelles possibilités d'applications qui pourront être utilisées.
Ces recherches de physique et physico-chimie des solides à l'échelle du nanomètre s'appuient sur de fortes compétences en : synthèse de matériaux, sciences des surfaces et des interfaces, magnétisme et supraconductivité, propriétés optiques et optoélectroniques des matériaux, théorie et simulation, …
Le "graphène", qui est un plan élémentaire de graphite, apparaît comme un matériau de choix pour de nombreuses applications technologiques compte tenu de ses propriétés remarquables. Une voie d’élaboration prometteuse de ce matériau pour une micro/nanoélectronique ultra rapide passe par la croissance de graphène épitaxié sur SiC(0001). Cependant, la morphologie et les propriétés électroniques du graphène ainsi obtenues restent mal connues malgré de nombreuses études expérimentales par différentes techniques et des calculs théoriques. Nos derniers résultats obtenus à l'aide d'un microscope STM-AFM couplés, développé au laboratoire, que les maximas de l'image STM (maximum de densité électronique au niveau de Fermi) sont distincts des maximas topographiques de l'image AFM. |