GRAPHÈNE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Médias de l’article

Visualisation du graphène: microscope optique

Visualisation du graphène: microscope optique
Crédits : Groupe de physique mésoscopique, laboratoire Pierre Aigrain

photographie

Visualisation du graphène: microscope à effet tunnel

Visualisation du graphène: microscope à effet tunnel
Crédits : Pierre Mallet, Jean-Yves Veuillen, Institut Néel, C.N.R.S., Grenoble).

photographie

Transistor à base de graphène

Transistor à base de graphène
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Visualisation du graphène: structure cristalline

Visualisation du graphène: structure cristalline
Crédits : Groupe de physique mésoscopique, laboratoire Pierre Aigrain

photographie

Tous les médias


Le graphène est un cristal constitué d'un simple plan d'atomes de carbone répartis régulièrement sur un réseau hexagonal en forme de nid d'abeilles. Il constitue la brique élémentaire de nombreuses autres formes (allotropes) du carbone : ainsi le graphite de nos mines de crayon ou des réacteurs nucléaires est un empilement régulier de feuilles de graphène ; les fullerènes et les nanotubes de carbone – découverts respectivement en 1985 et 1991 – sont obtenus en refermant une feuille de graphène comme un ballon de football ou en l'enroulant sur elle-même. Konstantin Novoselov et Andre Geim ont réussi, en 2004, à fabriquer et à observer une unique feuille de graphène suffisamment isolée de son environnement pour pouvoir être considérée comme libre. Pour ces travaux, ces deux chercheurs de l'université de Manchester ont reçu le prix Nobel de physique en 2010. Le graphène s'est vite avéré être un matériau fascinant, aux propriétés mécaniques et électroniques exceptionnelles. Depuis 2004, il suscite un engouement extraordinaire et donne lieu à des recherches variées, des plus fondamentales aux plus appliquées.

Comment obtient-on le graphène ?

Quiconque a écrit avec un crayon à papier sait qu'il suffit de faire glisser le crayon sur une feuille pour y déposer du graphite. Ceci est possible parce que les feuilles de graphène (fig. 1a) qui composent un cristal de graphite sont faiblement liées les unes aux autres. C'est aussi le principe de la technique mise au point par Geim et Novoselov, appelée exfoliation, paradoxalement d'une grande simplicité. Un banal ruban de scotch est utilisé pour arracher des feuilles de graphène d'un cristal de graphite très pur et obtenir ainsi un cristal très fin. L'opération est répétée plusieurs fois jusqu'à obtenir sur le scotch un empile [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 4 pages


Écrit par :

  • : professeur à l'École normale supérieure, directeur du laboratoire Pierre-Aigrain
  • : directeur de recherche au C.N.R.S., responsable du groupe Physique mésoscopique, directeur du groupement de recherche physique quantique mésoscopique

Classification


Autres références

«  GRAPHÈNE  » est également traité dans :

BOROPHÈNE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 986 mots
  •  • 1 média

Le borophène est une feuille de bore dont l’épaisseur est celle d’un seul atome. Comme le graphène à base de carbone, sa structure bidimensionnelle en fait un matériau de choix pour de futures applications tirant parti de ses remarquables propriétés électroniques. Mais, contrairement au graphène qu’on peut extraire d’un échantillon de graphite naturel, il est introuvable sous forme naturelle. Pré […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/borophene/#i_53582

GEIM ANDRE (1958- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 466 mots

Né le 21 octobre 1958 à Sotchi (Russie), le physicien néerlandais d'origine russe Andre Geim (Prix Nobel de physique en 2010) a passé sa prime enfance chez ses grands-parents maternels, sur le littoral ouest de la mer Noire, avant de rejoindre ses parents à Naltchik, la capitale de la république autonome de Kabardino-Balkarie au nord du Caucase. L'histoire de sa famille d'origine allemande est e […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/andre-geim/#i_53582

GRAPHYNE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 314 mots
  •  • 1 média

Depuis 2004, les graphènes passionnent les physiciens pour leurs propriétés remarquables. Ces feuilles de carbone faites d'une unique couche d'atomes ont une structure en nid-d'abeilles et leurs caractéristiques électroniques et mécaniques très particulières en font un matériau plein d'avenir. Dans un article publié en février 2012, des chercheurs de l'Institut de chimie théorique de l'université […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/graphyne/#i_53582

NOVOSELOV KONSTANTIN (1974- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 399 mots

Le physicien russo-britannique Konstantin Novoselov (Prix Nobel de physique en 2010) naît le 23 août 1974 à Nizhny Tagil (Russie), une ville industrielle de l'Oural ; sa mère est professeur d'anglais et son père ingénieur à l'usine locale de fabrication des chars d'assaut T34. Enfant curieux et bricoleur (y compris dans des expériences de chimie peu contrôlées faites d'abord à la maison), il bén […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/konstantin-novoselov/#i_53582

Voir aussi

Pour citer l’article

Jean-Marc BERROIR, Bernard PLAÇAIS, « GRAPHÈNE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 22 novembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/graphene/