Cape électronique nanostructurée

Capes d'invisibilité

Les capes d'invisibilité sont utilisées pour cacher des objets aux ondes électromagnétiques et sont fabriquées à partir de métamatériaux. Les métamatériaux sont des structures artificielles dotées de propriétés optiques spéciales telles que des indices de réfraction négatifs disposés de manière à ce que les ondes lumineuses entrantes puissent circuler en douceur autour de la cape et se rencontrer de l'autre côté comme si la cape n'était pas présente.

Cape électronique

Les électrons se déplacent normalement sous forme d'ondes sur une certaine distance avant que la diffusion ne détruise leurs phases d'ondes sur une longueur de transport cohérente et les particules présentent un comportement ondulatoire caractéristique, tel qu'une superposition d'amplitude ou une interférence. Le principe des capes d'invisibilité peut être appliqué aux électrons constitués de structures de nanoparticules cœur-enveloppe intégrées dans un semi-conducteur hôte qui ne perturbe pas le flux d'électrons.

Les chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont développé une méthode pour fabriquer un manteau d'électrons, ou un objet invisible aux électrons et constitué d'une nanostructure d'environ la même taille que la longueur d'onde des électrons eux-mêmes qui est d'environ 10 nm.

Selon les chercheurs, l'électron la conception du manteau qui a les nanoparticules noyau-enveloppe fournit essentiellement des interfaces multiples où les ondes électroniques sont réfléchies. Grâce à un réglage minutieux des interfaces, les multiples ondes réfléchies par les interfaces peuvent interférer de manière destructive les unes avec les autres et annuler presque parfaitement la réflexion totale. Les ondes d'électrons avec l'énergie correcte peuvent traverser la structure des nanoparticules sans être réfléchies, comme s'il n'y avait rien sur leur chemin.

Utilisations

De telles enveloppes d'électrons peuvent être utilisées dans des applications où une mobilité élevée des électrons est requise, comme dans l'électronique des semi-conducteurs, pour fabriquer de nouveaux dispositifs électroniques tels que des commutateurs qui passent de l'état visible à l'état invisible et aident même à mieux développer matériaux thermoélectriques pour une meilleure récupération et conversion d'énergie.