Projet de recherche P5/01 (Action de recherche P5)
La nanoscience est un domaine de Recherche et Développement en pleine expansion, qui se concentre sur l’étude de structures artificielles de dimensions comprises entre 0.1 et 100 nm. La taille réduite des structures devrait conduire à un monde entièrement nouveau de phénomènes quantiques largement utilisés dans les composants électroniques, magnétiques et optiques. De la recherche dans la nanotechnologie découleront de nombreuses applications en télécommunication, dans les systèmes informatiques d’échange d’informations ou dans le domaine des biomatériaux.
Dans de nombreux pays, des programmes et des initiatives sur les matériaux nanostructurés ont déjà débuté. En Belgique, la nanoscience et la nanotechnologie en sont encore au stade initial et une action urgente est requise si la Belgique souhaite se positionner stratégiquement dans cette nouvelle ère technologique ainsi que dans la Priorité Thématique associée de la Communauté Européenne (FP6). Pour construire les fondations d’un réseau sur les nanosciences, plusieurs centres d’excellence belges regroupent leurs forces dans un projet d’investigation des fondements de la quantification et des phénomènes de confinement dans les matériaux nanostructurés.
Pour la réalisation d’une nouvelle génération de composants à l’échelle nanométrique, une maîtrise cohérente des problèmes posés par la mécanique quantique est d’une importance primordiale. Pourtant, l’application de la mécanique quantique pour adapter les propriétés électriques, magnétiques et optiques des nanostructures est un véritable challenge. En effet, comment introduire et moduler artificiellement le confinement des charges et des spins pour obtenir les propriétés nécessaires à différentes applications ?
L’idée fondatrice de notre projet est de concevoir et réaliser un modèle du confinement qui permettra de contrôler les effets quantiques et les propriétés physiques désirées. Les activités principales sont centrées sur les « points quantiques » (quantum dots) semi-conducteurs, les « agrégats » (clusters) metalliques, les hétérostructures, les nanosystèmes supraconducteurs et magnétiques, les nanosytstèmes de carbone et les composés « auto-assemblés » (self-assembled) (in)organiques. « L’auto-assemblage » ainsi que les techniques de lithographie par faisceau d’électrons seront utilisés pour élaborer les systèmes ; des techniques de caractérisation jusqu’à l’échelle atomique seront utilisées.
