Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada
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Ancien lauréat
Bourse commémorative E.W.R. Steacie de 2001

Peter Grütter

Physique

Université McGill


Peter Grütter s'est fixé des objectifs de recherche aussi pointus que ses microscopes ultraperfectionnés. « Mon objectif, c'est de construire et d'utiliser des instruments qui sont aux frontières ultimes de la nature », déclare ce physicien de l'Université McGill.

Ce faisant, il jette les bases scientifiques du développement des nanotechnologies. Ses recherches avant-gardistes de calibre mondial lui ont récemment valu une Bourse Steacie 2001 du CRSNG – l'une des distinctions honorifiques les plus prestigieuses en sciences et en génie décernées au Canada.

Les médias s'intéressent vivement aux possibilités qu'offrent les nanodispositifs pour une foule d'applications, allant de l'informatique à la médecine. Mais on connaît peu de choses sur le comportement de la matière à une si petite échelle.

« Il y a beaucoup de spéculations, mais très peu de preuves », affirme Peter Grütter, qui a grandi en Suisse, au Chili et en Afrique du Sud.

Avec son équipe de recherche, composée de neuf étudiants aux cycles supérieurs et de trois stagiaires postdoctoraux, il cherche à faire avancer les choses. Il mesure donc les caractéristiques physiques de la matière à l'échelle atomique. Par exemple, comment l'« écrasement » d'une molécule, qui peut se produire pendant la fabrication d'un nanodispositif, peut-il en modifier les propriétés électriques?

Un des axes de ses travaux actuels, axe qu'il poursuivra à titre de titulaire d'une Bourse Steacie du CRSNG, consiste à mesurer les propriétés de transport électronique des molécules individuelles – un facteur important pour la création possible des nanodispositifs électroniques.

Jusqu'à présent, les chercheurs avaient beaucoup de mal à effectuer ces mesures avec précision, car ils n'étaient pas parvenus à définir des conducteurs de contact suffisamment petits pour permettre le passage des électrons en direction et en provenance de la molécule intermédiaire.

« En nanoélectronique, le problème crucial est de définir des conducteurs de contact aux dimensions atomiques, explique Peter Grütter. On ne sait vraiment pas si les propriétés du système sont attribuables à la molécule ou à une combinaison quelconque de la molécule et des conducteurs de contact. »

Pour répondre à cette question, il a construit dans son laboratoire de Montréal un appareil exceptionnel permettant de mesurer les composants individuels d'un système nanoélectronique. Mettant à profit trois types de techniques de microscopie nanométrique, cet appareil permet aux chercheurs de voir, de manipuler et de mesurer le comportement des conducteurs de contact, au niveau des atomes mêmes.

Certes, le fonctionnement de ce dispositif n'est ni rapide ni simple. Compte tenu des défis qu'il faut relever – fonctionnement à des températures près du zéro absolu dans un vide extrêmement poussé – l'obtention d'un seul résultat peut prendre plusieurs mois et, comme le souligne Peter Grütter, l'utilisation de l'appareil peut être passablement compliquée.

Mais pour un physicien qui sonde les propriétés fondamentales de la matière, l'attente pour obtenir chaque résultat vaut le coup.

« Quand tout fonctionne bien, la définition est tellement précise que l'on peut effectuer une mesure et savoir exactement ce que signifie le résultat – il n'y a aucune ambiguïté possible », ajoute-t-il.