Interview de Takashi Taniguchi et Kenji Watanabe : Une révolution du graphène

Takashi Taniguchi et Kenji Watanabe créent des cristaux de haute qualité qui offrent le substrat idéal sur lequel fabriquer sur mesure des matériaux bidimensionnels dotés de propriétés électroniques étonnantes. Ils racontent au New Scientist comment ils cultivent leurs cristaux de renommée mondiale

Par Anna Demming

3 janvier 2023

Nabil Nezzar

PENDANT des années, Takashi Taniguchi et Kenji Watanabe étaient comme la plupart des autres physiciens, travaillant relativement inconnus du monde entier. Les deux hommes ont étudié les cristaux dans leur laboratoire de l’Institut national des sciences des matériaux près de Tokyo, au Japon.

Puis, presque du jour au lendemain, ils ont atteint le grand moment. Ils avaient cultivé une forme cristalline cubique de nitrure de bore ayant la même structure tridimensionnelle que le diamant. Un jour, par curiosité, ils ont étudié un autre type de cristal de nitrure de bore qui poussait parfois comme sous-produit dans leur laboratoire : une forme plate et bidimensionnelle.

Avec cela, ils ont trouvé de l'or par inadvertance. En effet, à cette époque, une autre substance 2D commençait à faire des vagues. Le graphène, formé d’une feuille de carbone d’un seul atome d’épaisseur, a été surnommé « matériau miracle » car il s’agit d’un excellent conducteur, plus résistant que le diamant et plus léger que le papier. Un afflux de recherches sur le graphène a commencé, essayant de tirer le meilleur parti de ces éléments.

Le problème était que pour étudier le graphène, il fallait quelque chose de très plat avec exactement les bonnes propriétés sur lequel monter les fines feuilles de la tranche. Il s’est avéré que la solution résidait dans les cristaux de sous-produits que Taniguchi et Watanabe étudiaient.

Leurs cristaux de nitrure de bore 2D de haute pureté sont, selon un large consensus, les meilleurs au monde. Aujourd'hui, ce qui était autrefois un déchet est fourni à tous les acteurs du domaine du graphène pour permettre des recherches révolutionnaires et les deux scientifiques sont co-auteurs de plus de 1 000 études. Ils ont raconté au New Scientist comment ils ont perfectionné leur métier, se sont retrouvés au centre d'une révolution des matériaux et sont devenus les producteurs de cristaux les plus demandés au monde.

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