Les scientifiques atteignent la conductivité métallique dans les films minces MOF !

Les scientifiques atteignent la conductivité métallique dans les films minces MOF !

Que se passe-t-il dans le monde de la science des matériaux ? Dans le cadre d'une percée remarquable, des chercheurs de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT), en collaboration avec des partenaires allemands et brésiliens, ont développé un nouveau type de composés à structure métallo-organique (MOF). Ce nouveau film mince MOF, connu sous le nom de Cu3(HHTP)2, présente un comportement étonnant : il conduit le courant électrique comme un métal, bouleversant les hypothèses précédentes sur les propriétés semi-conductrices de ce matériau. Les progrès ont été publiés dans la revue spécialisée respectée Horizons Matériaux publié.

Historiquement, les MOF ont suscité un grand intérêt dans les domaines de la technologie énergétique et de l’électronique en raison de leur grande porosité et de leur adaptabilité, mais une faiblesse demeure : leur faible conductivité électrique. Cela limitait considérablement son utilisation pratique dans les appareils électroniques. Grâce à la nouvelle méthode de fabrication, qui utilise l'IA et la synthèse robotique dans un laboratoire autocontrôlé, les chercheurs ont pu minimiser les erreurs dans les MOF qui entravaient traditionnellement le transport des électrons. Les résultats sont impressionnants : la conductivité du film mince Cu3(HHTP)2 atteint plus de 200 Siemens par mètre à température ambiante et même 300 Siemens par mètre à -173,15 degrés Celsius.

Une nouvelle ère pour les MOF

Un élément crucial pour la conductivité métallique est le cône de Dirac, identifié dans la symétrie hexagonale D6h des matériaux 2D. Cette propriété permet aux chercheurs d’explorer des phénomènes de transport inhabituels tels que les liquides de spin et les tunnels de Klein, qui pourraient potentiellement donner naissance à de nouvelles technologies. Grâce à ces avancées, les MOF pourraient être utilisés dans un large éventail d’applications allant des capteurs aux matériaux quantiques, élargissant ainsi considérablement les perspectives de l’électronique future. Un rapport de KIT développe davantage en décrivant le rôle de ces matériaux dans la prochaine génération de composants électroniques.

La combinaison de la synthèse automatisée, de la caractérisation rapide des matériaux et de la modélisation théorique jette les bases d'un avenir prometteur pour les MOF dans le domaine de l'électronique. L’équipe a non seulement clairement identifié les propriétés structurelles du MOF Cu3(HHTP)2, mais a également mieux compris les mécanismes sous-jacents à la conductivité. Actualités Mirages souligne comment cette étape dans la recherche sur les matériaux pourrait ouvrir la voie à des produits innovants.

En résumé, la découverte d’un film mince MOF conducteur métallique représente non seulement une étape importante dans la science des matériaux, mais a également le potentiel d’ouvrir un tout nouveau chapitre dans l’électronique. À l’heure où le besoin de solutions matérielles efficaces ne cesse de croître, ces nouveaux développements pourraient être synonymes de bonnes affaires.