Electronique moléculaire : De la molécule-composant au calculateur intégré à base de graphène.
Erik Dujardin (NanoSciences Group, CEMES CNRS)

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Jeudi 30 avril

Résumé : Depuis 35 ans et la conjecture d’Aviram et Ratner qu’une molécule asymétrique se comporterait comme une diode, l’électronique moléculaire est devenu un domaine de science partagé par les chimistes, physiciens expérimentateurs et théoriciens.

Dans ce vaste paysage, nous commencerons par suivre une trajectoire qui mettra en lumière les principaux résultats de l’électronique moléculaire hybride, c’est-à-dire celle étudiant le comportement d’une ou quelques molécules mise(s) entre des électrodes métalliques. Ce panorama bibliographique nous amènera à identifier les limitations et questions ouvertes de cette approche, parmi lesquelles la dissipation du signal, le devenir des lois de Kirchhoff ou la pertinence d’une architecture type CMOS.

Nous exposerons ensuite les concepts et quelques stratégies expérimentales d’une approche holistique dite ”électronique mono-moléculaire” qui propose d’intégrer dans une même entité moléculaire un calcul complet et non une fonction simple (diode, fil, interrupteur,...).

Nous finirons en exposant les atouts du graphène dans ce contexte, parmi lesquels sa grande mobilité, sa sensibilité aux effets de bords, la possibilité d’une structuration multi-échelle et d’une fonctionnalisation covalente et décrirons quelques résultats expérimentaux obtenus au CEMES.

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