Etude du transport tunnel a travers une seule molecule

par MICHAEL MAGOGA

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Christian Joachim.

Soutenue en 1999

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    Le microscope a effet tunnel (stm) a ouvert la voie aux mesures de caracteristiques courant-tension sur une molecule isolee. Il a permis de mettre en evidence deux regimes particuliers de transport, balistique et tunnel. Ce dernier apparait pour des tensions inferieures au gap homo-lumo de la molecule. L'existence de ce regime lineaire rend possible l'utilisation d'une molecule pour le transport du courant electrique, comme un simple fil, mais aussi la conception de veritables circuits electroniques moleculaires (portes logiques, transistors etc. . ). La principale difficulte provient des faibles courants caracteristiques de ce regime (de l'ordre de 10##2#0 a pour des molecules de 80 a de long). Ce travail presente deux aspects fondamentaux : la recherche de molecules capables de transporter en regime tunnel un courant non negligeable sur une longue distance et l'etude du transport dans ce regime. En ce qui concerne les fils moleculaires, nous avons defini quelques regles simples et propose une molecule theoriquement capable de porter sur 80 a un courant d'intensite superieure au pa. Nous avons de plus commence l'etude des circuits electroniques moleculaires, ce qui nous a conduit a proposer une nouvelle loi d'association de conductances en parallele et a mettre en evidence l'importance de la topologie du circuit. Parallelement, la possibilite de transporter un electron a travers une barriere tunnel tres longue et structuree par la presence de la molecule nous donne l'occasion d'etudier plus en details le phenomene de transport par effet tunnel. Ainsi, nous avons pu calculer la masse effective (m*) de l'electron dans la molecule. L'aspect temporel du transport a ete etudie par les methodes de calculs actuellement proposees dans la litterature. Nous avons pu evaluer l'ordre de grandeur du temps de traversee (temps de transmission tunnel), qui est de 10##1#4 s dans ces conditions.


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Informations

  • Détails : 232 P.
  • Annexes : 137 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1999TOU30006
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