Graphène : Graal ou chimère la matière condensée ?

Orateur : Erik DUJARDIN (Centre d'Élaboration de Matériaux et d'Etudes Structurales, CEMES, Toulouse)

Graphène : plan monoatomique d’atomes de carbone hybridés sp2 et organisés en hexagone qui constitue l’unité de base du graphite. Pré-senti depuis plus de 20 ans comme ayant des propriétés électroniques potentiellement innovantes, le graphène n’a été isolé sur une surface isolante que fin 2004, a vu, depuis, converger avec une vitesse stupéfiante l’attention et les efforts d’une communauté multidisciplinaire et a valu leur Prix Nobel à André Geim et KonstantinNovoselov (Univ. Manchester, GB) en 2010. Quelles propriétés exceptionnelles du graphène sous-tendent cet engouement ? Quelles découvertes en 10 ans justifient le pari scientifique et technologique de tant de laboratoires et mêmes industriels ? Le graphène sera-t-il à la hauteur de ces espoirs académiques et sociétaux ? Cette conférence débutera par une description générale des caractéristiques structurales et électroniques du graphène et des principales techniques utilisées aujourd’hui dans la recherche sur le graphène. Nous nous attacherons ensuite à présenter un état de l’art et les défis concernant la production du graphène par plusieurs techniques et montrerons que ces sources de graphène répondent à des critères et contraintes d’applications particulières. En particulier, les applications électroniques, électro-optiques, mécaniques seront exposées. Enfin, nous montrerons que le graphène offre une opportunité unique de développer une technologie moléculaire et atomique de traitement de l’information électronique post-CMOS, un sujet actuellement en développement dans le groupe NanoSciences du CEMES.

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