Des chercheurs piègent l'énergie lumineuse avec des motifs moiré à l'échelle nanométrique

Des physiciens de l'Université de Twente, en collaboration avec des chercheurs internationaux, ont montré pour la première fois comment des motifs moiré à l'échelle nanométrique peuvent piéger l'énergie lumineuse. L'étude a consisté à empiler deux couches de disulfure de molybdène, chacune d'une épaisseur de trois atomes, et à faire pivoter la couche supérieure de deux degrés.

Cette rotation a créé un motif moiré d'une périodicité de neuf nanomètres, modifiant l'interaction du matériau semi-conducteur avec la lumière. Grâce à une méthode novatrice utilisant une aiguille à pointe atomique et une lumière précisément accordée, les chercheurs ont cartographié les endroits où les excitons – paires de particules déterminant l'absorption et l'émission de lumière – sont confinés.

L'équipe a découvert que différents types d'excitons se nichaient dans différentes parties du motif, restant piégés dans des zones d'environ deux nanomètres. Fait crucial, cette méthode fonctionne à température ambiante et sur des dispositifs réels, contrairement aux techniques antérieures qui nécessitaient souvent des températures extrêmement basses.

La recherche présente des applications potentielles pour le développement de sources lumineuses ultra-compactes, de capteurs optiques et de futurs matériaux conçus pour un contrôle précis de l'absorption de la lumière et de l'électricité à l'échelle nanométrique.