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Découverte de l ' Électroluminescence du Graphène et de son rôle majeur dans le Transfert d ' Énergie Radiatif dans les matériaux 2D.
L’
électroluminescence
, traditionnellement associée aux semi-conducteurs, a révolutionné les technologies d’ éclairage modernes. Elle a relégué au second plan les ampoules à incandescence, peu efficaces et fondées sur le chauffage d’ un filament métallique. On a longtemps pensé que les métaux ne pouvaient pas émettre de lumière par électroluminescence. Contrairement aux semi-conducteurs, leur structure électronique empêche le gaz d’ électrons d’ atteindre un état éloigné de l’ équilibre thermique, pourtant nécessaire à ce phénomène. Dans une récente étude publiée dans la revue Nature, un consortium de chercheurs français a observé l ' électroluminescence dans un matériau apparenté aux métaux: le graphène. Cette découverte révèle que le graphène peut émettre de la lumière infrarouge au-delà de son incandescence naturelle dans les conditions ambiantes, un phénomène qui était considéré comme impossible pour un matériau sans bande interdite. L ' étude démontre également que ce phénomène s ' accompagne d ' un transfert d ' énergie radiative exceptionnellement efficace entre le graphène et son encapsulant, le nitrure de bore hexagonal( hBN). Ce transfert peut représenter jusqu ' à 75 % de la puissance électrique totale dissipée. De manière remarquable, la nature radiative de ce transfert d ' énergie dépend fortement des propriétés cristallines du nitrure de bore, et il est possible d ' éteindre cet effet en utilisant un encapsulant approprié. Cette preuve de principe ouvre la voie à de nombreuses applications potentielles. En particulier, l ' absence de bande interdite dans le graphène suggère la possibilité d ' atteindre l ' électroluminescence et même l ' amplification optique à des longueurs d ' onde arbitraires dans la gamme de l ' infrarouge moyen, ce qui pourrait permettre de pallier le manque actuel de sources simples dans cette région spectrale critique.
RÉFÉRENCE L. Abou-Hamdan, A. Schmitt, R. Bretel, et al.“ Electroluminescence and energy transfer mediated by hyperbolic polaritons,” Nature 639, 909-914( 2025). https:// doi. org / 10.1038 / s41586-025-08627-6
Une brève histoire du rôle du carbone dans les sources radiatives: de la suie des bougies à l ' électroluminescence du graphène.
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