Que se passe-t-il lorsque vous exposez du verre tellurite à une lumière laser femtoseconde ? C’est la question à laquelle Gözden Torun du Galatea Lab de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne, en collaboration avec des scientifiques de Tokyo Tech, a voulu répondre dans son travail de thèse lorsqu’elle a fait la découverte qui pourrait un jour transformer les fenêtres en un seul matériau captant et captant la lumière. dispositifs. Le résultats sont publiés dans Examen physique appliqué.
Intéressé par la manière dont les atomes du verre de tellurite se réorganiseraient lorsqu’ils seraient exposés à des impulsions rapides de lumière laser femtoseconde à haute énergie, les scientifiques sont tombés sur la formation de cristaux de tellure et d’oxyde de tellure à l’échelle nanométrique, deux matériaux semi-conducteurs gravés dans le verre, précisément là où le verre avait été exposé. Pour les scientifiques, ce fut l’eurêka, car un matériau semi-conducteur exposé à la lumière du jour peut conduire à la production d’électricité.
« Le tellure étant semi-conducteur, nous nous sommes demandés s’il serait possible d’écrire sur la surface du verre de tellurite des motifs durables qui pourraient produire de l’électricité de manière fiable lorsqu’ils sont exposés à la lumière, et la réponse est oui », explique Yves Bellouard, directeur du Laboratoire Galatée de l’EPFL. . « Une particularité intéressante de la technique est qu’aucun matériau supplémentaire n’est nécessaire dans le processus. Tout ce dont vous avez besoin est du verre tellurite et un laser femtoseconde pour fabriquer un matériau photoconducteur actif. »
À partir de verre tellurite produit par des collègues de Tokyo Tech, l’équipe de l’EPFL a apporté son expertise en technologie laser femtoseconde pour modifier le verre et analyser l’effet du laser. Après avoir exposé un simple motif de lignes sur la surface d’un verre de tellurite de 1 cm de diamètre, Torun a découvert qu’il pouvait générer un courant lorsqu’il était exposé à la lumière UV et au spectre visible, et ce, de manière fiable pendant des mois.
« C’est fantastique, nous transformons localement le verre en semi-conducteur grâce à la lumière », déclare Yves Bellouard. « Nous transformons essentiellement des matériaux en quelque chose d’autre, ce qui nous rapproche peut-être du rêve de l’alchimiste. »
Plus d’information:
Gözden Torun et al, Modèles photoconducteurs à écriture directe par laser femtoseconde sur verre tellurite, Examen physique appliqué (2024). DOI : 10.1103/PhysRevApplied.21.014008