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Accueil > Groupes scientifiques > Groupe Electrons Photons Surfaces > Propriétés électromécaniques des nanostructures

Présentation générale

par Rowe Alistair - publié le , mis à jour le

La diminution en taille, ou un changement de forme, de matériaux autrement bien caractérisés peut modifier de façon significatif et étonnant leurs propriétés électroniques ou optiques. C’est le cas pour la piézorésistance (variation de résistivité électrique avec une contrainte mécanique appliquée) de matériaux semi-conducteurs tel que le silicium.

La piézorésistance est directement liée à la structure électronique des matériaux comme la démontre la table de Mendeleïev ci-dessous. Le rayon du cercle qui entour chaque élément est proportionnel à sa piézorésistance. Nous voyons que les métaux alcalins, peu rigide, ont en générale une piézorésistance très élevée. C’est en générale le contraire pour les métaux de transition. Nous voyons également que la plupart d’éléments ont une piézorésistance positive, c’est à dire que la résistivité diminue avec un contrainte en compression. Certains éléments, électroniquement exceptionnelle tel que le bismuth ou le lithium, ont une piézorésistance négative.

Table de Mendeleïev piézorésistive
Le rayon du cercle autour de chaque élément est proportionnelle à sa piézorésistance (sur une échelle log base 10). Nous voyons nettement des tendances dans les colonnes et dans les périodes de la table, la preuve que la piézorésistance est liée à la structure électronique des solides. Image adaptée d’un article de revue ’Piezoresistance in silicon and its nanostructures’.

Nous explorons l’effet d’un changement de taille ou de forme sur la piézorésistance des solides, et sur le silicium en particulier. Nous menons des expériences et de la modélisation sur des nano-objets connectés, sur les micro- et nano-structures artificielles, ou sous des conditions extrêmes. Pour plus d’informations contacter Alistair Rowe