Si monsieur Purcell, spécialiste des nanotubes et des nanofils, « ses N&N's », au Laboratoire de physique de la matière condensée et nanostructures (LPMCN) ¹, a le tutoiement facile, c'est qu'il est canadien « de sixième génération, descendant d'un colon irlandais et natif d'Halifax en Nouvelle-Écosse ». Mais comment ce physicien a-t-il atterri en terre lyonnaise ? « J'y suis venu en 1992 avec l'idée que le démarrage de la production de sources d'électrons de taille nanométrique serait une excellente entrée dans la toute nouvelle nanoscience. Et puis, je suis resté, car la ville correspond à mon idée de la qualité de vie. La France est un pays “bon à vivre” : la culture, les bâtiments anciens, les balades dans les petites ruelles, ainsi que la langue ou la météo sont attrayants. De plus, la situation d'un chercheur au CNRS est très enviable. » Sa première migration ? À Vancouver, en Colombie-Britannique, où il achève en 1982 un master en physique des solides. Dans la même région, à l'université Simon Fraser, il enchaîne avec une thèse sur la « structure et les propriétés magnétiques des couches ultrafines de nickel sur fer ». Ces couches magnétiques le mènent ensuite aux Pays-Bas pour un postdoctorat au sein de la société Philips, l'occasion de combler son désir d'Europe.

Et puis, la bulle des nanosciences est arrivée… Et, aujourd'hui, installé au cinquième étage de son laboratoire, monsieur Purcell s'adonne à sa musique préférée. Il fait résonner des nanotubes de carbone ² à l'unisson, comme d'autres accordent leur guitare ³. Une aubaine quand on sait qu'aucun de ces nanotubes n'est identique, et un grand espoir pour créer des systèmes électromécaniques à l'échelle du milliardième de mètre. L'énergique monsieur Purcell est aussi un sacré bricoleur. Certes, il fait de nombreux allers et retours entre sa maison de Caluire, près de Lyon, et les magasins de bricolage aux alentours, mais surtout, lui et l'équipe « Physique des nanostructures et émission de champ », qu'il dirige, fabriquent eux-mêmes ces fameux nanotubes ⁴. Ces derniers leur offrent le support de toute manipulation de matière, à l'atome près. Cette même équipe fait de lui, à cinquante ans, un chercheur heureux : « Il y a un an, nous n'étions que deux permanents, aujourd'hui nous sommes cinq. Et on s'amuse comme des fous. » Leur jeu ? Les « N&N's » ! L'enjeu ? Aider la microélectronique à atteindre l'échelle nanométrique. Avec un brin d'originalité en plus…

 

Habituellement, les chercheurs utilisent des nanotubes pour provoquer une émission de champ électrique : en appliquant une tension continue, des électrons sont extraits des extrémités des nanotubes, qui deviennent alors une source d'électrons à usage multiple (écrans plats, amplificateur de radiofréquence, rayons X portables…). L'équipe de monsieur Purcell, quant à elle, préfère se servir de cette émission de champ pour caractériser les propriétés d'un nanotube ou nanofil. Suivant cette démarche, les chercheurs arrivent à déterminer quatre propriétés : conductivité électrique, conduction thermique, absorption ou émission de lumière et rigidité mécanique. Des atouts qui leur ouvrent « des collaborations avec des sociétés comme Thales et des laboratoires comme le Laboratoire d'électronique de technologie de l'information (Leti) au CEA ». Au fait, monsieur Purcell se prénomme Stephen, mais il préfère Steve, c'est beaucoup plus simple.

 

Magali Sarazin