Génération et contrôle de courants électroniques dans le buckminsterfullerène (C60) : vers des transistors moléculaires attosecondes

 

Julie Beaudoin Bertrand

Université Laval

 

Domaine : technologies de l'information et des communications

Programme : établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2017-2018

Le développement des télécommunications d'aujourd'hui est basé d'abord sur l'augmentation du débit de l'information. Réduire les dimensions physiques des composantes optoélectroniques –allant du millimètre au micromètre- est aussi un autre défi majeur.

De récents progrès en interaction laser-matière ultrarapides pourraient offrir une approche radicalement nouvelle à ces derniers défis. En effet, il a été montré qu'un courant alternatif électronique est lancé dans un atome qui a été ionisé par une impulsion laser intense ultrarapide. Sa fréquence d'oscillation approche le peta- (10^15) ou même l'exahertz (10^18 Hz), dépassant par plusieurs ordres de magnitude le débit terahertz (10^12 Hz) actuel dans les télécommunications de pointe. Notons aussi que ce courant est réalisé à l'échelle d'atomes ou de molécules uniques, donc, n'occupe spatialement que quelques Ångströms (=0.1 nanomètre).

D'abord, parce qu'il est maintenant possible d'attacher des nanoélectrodes à de larges molécules isolées comme le buckminsterfullerene (C60) et qu'on peut sculpter précisément la forme temporelle d'un champ électrique laser avec une précision attoseconde, on peut envisager des composantes optoélectroniques analogues au transistor conventionnel pour contrôler des courants de charges à l'échelle attoseconde et sur une molécule unique. C'est une opportunité inouïe pour le développement d'une nouvelle génération d'électronique: l'optoélectronique attoseconde.