Nano-composants évolutifs à base d'oxydes moléculaires pour l'informatique non conventionnelle
Auteur / Autrice : | Cécile Huez |
Direction : | Dominique Vuillaume, Stéphane Lenfant |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Electronique, microélectronique, nanoélectronique et micro-ondes |
Date : | Soutenance le 13/12/2022 |
Etablissement(s) : | Université de Lille (2022-....) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences de l’ingénierie et des systèmes (Lille ; 2021-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie |
Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Philippe Blanchard, Michel Calame, Anna Proust |
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Christophe Lacroix, Maria Luisa Della Rocca |
Mots clés
Résumé
Les polyoxométallates (POMs) sont des oxydes moléculaires nanométriques aux propriétés redox remarquables qui peuvent être explorées dans le cadre de composants avancés. Nous proposons de développer des fonctionnalités évolutives dans des nanomatériaux 2D à base de POMs (2D-PN, 2D POM Network) "programmables/switchables" à la demande grâce aux propriétés multifonctionnelles de ces molécules (par exemple, états redox multiples). Le premier objectif est de préparer une monocouche compacte et dense de POMs sur un substrat métallique afin d'évaluer leurs propriétés de transport d'électrons (ET). Ici, nous rapportons les propriétés de transport d'électrons de deux POMs dans leurs différents états redox en utilisant des monocouches auto-assemblées (SAM) et l'AFM en mode contact. Pour les deux molécules, nous avons clairement observé une augmentation de la conductance pour les états réduits qui est liée à une diminution de l'énergie de l'orbitale moléculaire impliquée dans le transport à travers le métal/POM/métal. Ensuite, nous avons fabriqué un 2D-PN hybride multi-connecté (6 électrodes) avec deux POMs et des nanoparticules d'Au et nous avons mesuré leur ET révélant une grande variabilité dans le 2D-PN. Des mesures de bruit à basse fréquence et de génération de hautes harmoniques seront utilisées pour discuter de l'utilisation possible de ces 2D-PN dans le cadre global de l'implémentation physique d'un système de calcul à réservoir neuromorphique avec des nano-objets (CNT, nanoparticules, molécules, commutateurs atomiques). Nous synthétisons également des nanofils de W18O49 (environ μm de long et quelques dizaines de nanomètres de diamètre) et nous mesurons leur conductivité avec un STM UHV 4probes. Nous démontrons une conductivité très élevée le long du nanofil, qui surpasse les données de la littérature et une grande anisotropie de conductivité.