Harry Baggen

Un faisceau 13.000 fois plus intense grâce à une couche de nanodiamants

11 janvier 2016, 16:05
Votre canon à électrons n’a pas la patate ? Offrez-lui des diamants ! (ill. Karthik Narasimha / Stanford)
Votre canon à électrons n’a pas la patate ? Offrez-lui des diamants ! (ill. Karthik Narasimha / Stanford)
Le terme « canon à électrons » peut évoquer l’image de brouilles intergalactiques, mais sur Terre ces dispositifs permettent simplement la production (pacifique) de faisceaux d’électrons. Les canons à électrons sont utilisés dans les microscopes électroniques, pour la fabrication de semi-conducteurs, ou encore dans les accélérateurs de particules. Des chercheurs du SLAC (National Accelerator Laboratory) de Stanford sont parvenus à multiplier 13.000 fois l’intensité du faisceau électronique de ces canons en appliquant à leur extrémité une nanocouche de diamontoïdes.
 
Les diamantoïdes, ou nanodiamants, sont des assemblages de carbone et d’hydrogène en forme de cage. Ce sont les plus petites unités structurelles de base possibles du diamant et elles ne pèsent qu’un milliardième de milliardième de carat. Leur taille nanométrique, leur grande pureté chimique et leur structure moléculaire leur confèrent des propriétés intéressantes que n’ont pas les « gros » diamants.
 
La puissance d’un canon à électrons peut être augmentée en rendant son extrémité très pointue afin de faciliter l’expulsion des électrons du métal. Une extrémité très pointue se montre toutefois instable, la moindre irrégularité affectant le flux électronique. Les chercheurs ont employé pour l’extrémité de leur canon des nano-tiges en germanium recouvertes d’une fine couche d’or et de nanodiamants de différentes tailles. L’intensité la plus forte a été obtenue avec des diamantoïdes formés de quatre cages : le nombre d’électrons émis a été 13000 fois plus grand que celui émis avec une simple extrémité en or.     [HM]
 
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