Découverte d’un capteur révolutionnaire : mesure en temps réel des défauts des matériaux !

Découverte d’un capteur révolutionnaire : mesure en temps réel des défauts des matériaux !

Le 15 octobre 2025, des scientifiques de l'Université Humboldt de Berlin ont présenté une nouvelle méthode permettant de mesurer avec précision les défauts des réseaux cristallins. Cette évolution pourrait avoir des implications considérables sur la technologie des matériaux utilisés dans des applications modernes telles que les puces informatiques et les points quantiques. L'identification et le contrôle des impuretés dans le réseau cristallin sont essentiels, car les atomes manquants dans la structure du réseau peuvent piéger des électrons et des charges électriques, entraînant un bruit électromagnétique indésirable. Université Humboldt de Berlin rapporte que le groupe de recherche « Integrated Quantum Photonics » et le « Joint Lab Diamond Nanophotonics » de l'Institut Ferdinand Braun sous la direction du professeur Tim Schröder ont développé cette technologie innovante.

Le défi de la localisation des pièges à charge à l’échelle de la taille atomique a été relevé grâce à un nouveau capteur. Celui-ci exploite les défauts du réseau cristallin, en particulier la combinaison de deux lacunes et d'un atome étranger, appelé centre de couleur. Les centres de couleur ont la capacité d’agir comme des capteurs pour analyser efficacement les propriétés des matériaux. Le nouveau capteur permet la détection précise de charges électriques individuelles et garantit ainsi une surveillance en temps réel qui permet des mesures à des intervalles allant jusqu'à un millionième de seconde.

Applications et signification

La recherche a été récemment publiée dans la revue Nature Communications, soulignant sa pertinence scientifique. La sensibilité spécifique du capteur aux champs électriques ouvre de nouvelles possibilités aux scientifiques des matériaux à l’ère quantique. En introduisant le centre de couleur dans un diamant artificiel, les changements de couleur de la lumière peuvent être utilisés pour localiser les pièges à charge. Cela pourrait favoriser des avancées significatives dans le développement et l’analyse des matériaux solides.

La technologie a été brevetée en Allemagne et aux États-Unis, signe de l'intérêt international porté à cette recherche. Le Dr Gregor Pieplow et Cem Güney Torun ont joué un rôle clé dans le développement du capteur, dont le potentiel est particulièrement souligné pour de futures applications dans divers domaines technologiques. Les travaux de l'équipe mettent en évidence le lien profond entre la science des matériaux et la photonique quantique et pourraient avoir des conséquences considérables sur la technologie numérique.

À l’heure où l’accent est de plus en plus mis sur l’efficacité et la fiabilité des matériaux, cette évolution constitue une avancée importante. La localisation précise des défauts dans les réseaux cristallins pourrait contribuer à optimiser les performances des technologies existantes et à en développer de nouvelles.

Pour plus de détails sur cette recherche révolutionnaire, veuillez visiter science-online.org.