Quand des nanoparticules d’or se transforment en nano-mémoires

On peut envisager une nanoparticule d’or comme un point de contact infinitésimal qui permet de comprendre comment se modifient les courants électriques à l’échelle nanométrique. Quand cette nanoparticule est ancrée sur une surface elle se comporte comme un conducteur et laisse donc passer les électrons sans les retenir. Cependant en la fixant via des molécules bien choisies, les nanoparticules peuvent retenir les charges électriques et se transformer en mémoires d’une dizaine de nanomètres de diamètre. Un membre de l’INSP, en collaboration avec des chercheurs américains et espagnol, a révélé ce mécanisme avec la pointe d’un microscope à sonde de Kelvin (KPFM).

Légende : (a) Schéma d’une surface G.O.M. (Grafted Organic Monolayer) sur silicium et de 4 nanoparticules d’or. Avec la pointe d’un microscope à sonde Kelvin (KPFM) on peut charger ces nanoparticules qui présentent alors un effet mémoire : la charge électrique demeure au moins 24h. (b) Mesure KPFM du potentiel de surface généré par une nanoparticule au repos. (c) Résumé des mesures de potentiel de surface pour différents états chargés des nanoparticules.
Référence
« Nanoimaging of Organic Charge Retention Effects : Implications for Nonvolatile Memory, Neuromorphic Computing, and High Dielectric Breakdown Devices » Zhang, Y. ; Kang, J. ; Pluchery, O. ; Caillard, L. ; Chabal, Y. J. ; Wang, L.-W. ; Sanz, J. F. ; Salmeron, M. ACS Applied Nano Materials 2019, 2 (8), 4711-4716
Olivier Pluchery – olivier.pluchery(at)insp.upmc.fr