Séance de cours

Propriétés nanométriques : Effets de surface et phénoménène quantique

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Dans cours

MICRO-331: Microfabrication technologies

The student will learn process techniques and applications of modern micro- and nanofabrication, as practiced in a clean room, with a focus on silicon, but also multi-material microsystems and flexible/stretchable systems technologies. ...

Description

Cette séance de cours explore les propriétés uniques des objets nanométriques, en se concentrant sur le rapport surface-volume élevé et l'impact des effets quantiques. Les sujets abordés comprennent les propriétés électroniques, mécaniques, magnétiques, photoniques et chimiques à l'échelle nanométrique. L'instructeur discute des différences entre les objets macroscopiques et nanométriques, en soulignant l'importance des rapports surface-volume, des effets quantiques et du mouvement moléculaire thermique. La séance de cours porte également sur la quantification de la conductance, les MEMS/NEMS nanométriques, les nanoparticules, les nanofils et les nanoflakes, ainsi que sur les techniques de microscopie par sonde à balayage telles que l'AFM et la STM.

Enseignant·e·s (3)

Martinus Adela Maria Gijs

Martin A.M. Gijs received his degree in physics in 1981 from the Katholieke Universiteit Leuven, Belgium and his Ph.D. degree in physics at the same university in 1986. He joined the Philips Research Laboratories in Eindhoven, The Netherlands, in 1987. Subsequently, he has worked there on micro-and nano-fabrication processes of high critical temperature superconducting Josephson and tunnel junctions, the microfabrication of microstructures in magnetic multilayers showing the giant magnetoresistance effect, the design and realisation of miniaturised motors for hard disk applications and the design and realisation of planar transformers for miniaturised power applications. He joined EPFL in 1997. His present interests are in developing technologies for novel magnetic devices, new microfabrication technologies for microsystems fabrication in general and the development and use of microsystems technologies for microfluidic and biomedical applications in particular.

Jürgen Brugger

I am a Professor of Microengineering and co-affiliated to Materials Science. Before joining EPFL I was at the MESA Research Institute of Nanotechnology at the University of Twente in the Netherlands, at the IBM Zurich Research Laboratory, and at the Hitachi Central Research Laboratory, in Tokyo, Japan. I received a Master in Physical-Electronics and a PhD degree from Neuchâtel University, Switzerland. Research in my laboratory focuses on various aspects of MEMS and Nanotechnology. My group contributes to the field at the fundamental level as well as in technological development, as demonstrated by the start-ups that spun off from the lab. In our research, key competences are in micro/nanofabrication, additive micro-manufacturing, new materials for MEMS, increasingly for wearable and biomedical applications. Together with my students and colleagues we published over 200 peer-refereed papers and I had the pleasure to supervise over 25 PhD students. Former students and postdocs have been successful in receiving awards and starting their own scientific careers. I am honoured for the appointment in 2016 as Fellow of the IEEE “For contributions to micro and nano manufacturing technology”. In 2017 my lab was awarded an ERC AdvG in the field of advanced micro-manufacturing.

Stéphanie Lacour

Stéphanie P. Lacour holds the Bertarelli Foundation Chair in Neuroprosthetic Technology in the School of Engineering at EPFL and leads the Laboratory for Soft Bioelectronic Interfaces. She received her PhD in Electrical Engineering from INSA de Lyon, France, and completed postdoctoral research at Princeton University and the University of Cambridge. She is the recipient of the 2006 MIT TR35, a University Research Fellowship of the Royal Society, European Research Council ERC Starting and POC Grants, and a SNSF-ERC Consolidator Grant. She was elected a 2015 Young Global Leader by the World Economic Forum.

Source officielle

Concepts associés (32)

Nanotechnologie

Les nanosciences et nanotechnologies (d’après le grec , « nain »), ou NST, peuvent être définies au minimum comme l’ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures (physiques, chimiques ou biologiques), de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle du nanomètre (nm), qui est l'unité la plus proche de la distance entre deux atomes. Les NST présentent plusieurs acceptions liées à la nature transversale de cette jeune discipline.

Effet Hall quantique entier

L'effet Hall quantique entier est une version en mécanique quantique de l'effet Hall mise en évidence en 1980 par le physicien allemand Klaus von Klitzing. Cette découverte a eu d'importantes applications dans le développement des semi-conducteurs et en métrologie, notamment dans la détermination de la constante de structure fine.

Cristal photonique

Les cristaux photoniques sont des structures périodiques de matériaux diélectriques, semi-conducteurs ou métallo-diélectriques modifiant la propagation des ondes électromagnétiques de la même manière qu'un potentiel périodique dans un cristal semi-conducteur affecte le déplacement des électrons en créant des bandes d'énergie autorisées et interdites. Les longueurs d'onde pouvant se propager dans le cristal se nomment des modes dont la représentation énergie-vecteur d'onde forme des bandes.

Quantum wire

In mesoscopic physics, a quantum wire is an electrically conducting wire in which quantum effects influence the transport properties. Usually such effects appear in the dimension of nanometers, so they are also referred to as nanowires. If the diameter of a wire is sufficiently small, electrons will experience quantum confinement in the transverse direction. As a result, their transverse energy will be limited to a series of discrete values.

Photonique

vignette|Image de la lumière d'un laser ultra large-bande émergeant d'une fibre monomode de cristal photonique dont on voit la sortie à droite (point blanc).|alt=Sur fond noir une grande tache en forme d'étoile irisée à gauche et un petit point blanc à droite. La photonique est la branche de la physique concernant l'étude et la fabrication de composants permettant la génération, la transmission, le traitement (modulation, amplification) ou la conversion de signaux optiques.

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Propriétés nanométriques : Effets de surface et phénoménène quantique

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