Le diamant monocristallin : le nouveau matériau des appareils optomécaniques

 

Jack Sankey

Université McGill

 

Domaine : matériaux

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2013-2014

Dans le domaine de l'optomécanique, nous avons appris à utiliser les forces de la lumière pour obtenir un meilleur contrôle sur le mouvement des objets solides. Un des nouveaux objectifs dans ce domaine est d'utiliser ces forces comme principale structure de soutien dans les systèmes microélectromécaniques (MEMS) et, de ce fait, de remplacer les matériaux souples traditionnels par la lumière. Il serait ainsi possible de contourner les limites dissipatives des matériaux existants et d'obtenir un degré de cohérence mécanique sans précédent.

Ce projet vise à utiliser les dernières techniques de nanofabrication pour créer des MEMS à support optique à l'aide d'un diamant monocristallin. Comparé aux autres matériaux envisagés (dioxyde ou nitrure de silicium), le diamant offre plusieurs avantages importants : il présente une très faible dissipation intrinsèque mécanique (sans stress), son indice de réfraction élevé permet un meilleur support optique et sa haute conductivité thermique (5 fois supérieure au cuivre) devrait permettre d'utiliser une puissance laser très supérieure. Les MEMS à support optique à base de diamant devraient donc pouvoir offrir un rendement inégalé en matière d'applications de détection et pourraient être utilisés dans les systèmes quantiques hybrides à venir.