Des chercheurs de l’EPFL ont découvert que le dioxyde de vanadium (VO2), un composé utilisé en électronique, est able de “se memento” de tout l’historique des stimuli externes précédents. C’est le leading matériau identifié comme possédant cette propriété, bien qu’il puisse y en avoir d’autres.
Mohammad Samizadeh Nikoo, doctorant au Laboratoire de recherche en électronique de puissance et à huge bande interdite (POWERlab) de l’EPFL, a fait une découverte fortuite lors de ses recherches sur les transitions de section dans le dioxyde de vanadium (VO2). Le VO2 a une stage isolante lorsqu’il est détendu à température ambiante et subit une transition abrupte de l’isolant au métal à 68 ° C, où sa construction en treillis modify. Classiquement, le VO2 présente une mémoire risky : “le matériau revient à l’état isolant juste après la suppression de l’excitation”, explique Samizadeh Nikoo. Pour sa thèse, il a cherché à découvrir combien de temps il faut au VO2 pour passer d’un état à un autre. Mais ses recherches l’ont conduit sur une autre voie : après avoir effectué des centaines de mesures, il a observé un effet mémoire dans la framework du matériau.
Une découverte inattendue
Dans ses expériences, Samizadeh Nikoo a appliqué un courant électrique à un échantillon de VO2. “Le courant s’est déplacé à travers le matériau, suivant un chemin jusqu’à ce qu’il sorte de l’autre côté”, explique-t-il. Au fur et à mesure que le courant chauffait l’échantillon, le VO2 changeait d’état. Et une fois le courant passé, la matière revenait à son état first. Samizadeh Nikoo a ensuite appliqué une deuxième impulsion de courant au matériau, et a vu que le temps qu’il fallait pour changer d’état était directement lié à l’histoire du matériau. “Le VO2 semblait ‘se souvenir’ de la première transition de section et anticiper la suivante”, explique le professeur Elison Matioli, qui dirige le POWERlab. “Nous ne nous attendions pas à voir ce style d’effet mémoire, et cela n’a rien à voir avec les états électroniques mais plutôt avec la framework physique du matériau. C’est une découverte inédite : aucun autre matériau ne se comporte de cette manière.”
Une mémoire jusqu’à trois heures
Les chercheurs ont ensuite découvert que VO2 est able de se souvenir de son stimulus externe le plus récent jusqu’à trois heures. “L’effet mémoire pourrait en fait persister pendant plusieurs jours, mais nous n’avons pas actuellement les devices nécessaires pour le mesurer”, explique Matioli.
La découverte de l’équipe de recherche est importante vehicle l’effet mémoire qu’ils ont observé est une propriété innée du matériau lui-même. Les ingénieurs comptent sur la mémoire pour effectuer des calculs de toutes sortes, et les matériaux qui pourraient améliorer le processus de calcul en offrant une capacité, une vitesse et une miniaturisation supérieures sont très demandés. VO2 coche ces trois circumstances. De plus, sa mémoire structurelle continue le distingue des matériaux conventionnels qui stockent les données sous forme d’informations binaires dépendant de la manipulation d’états électroniques.
Les chercheurs ont effectué une foule de mesures pour arriver à leurs conclusions. Ils ont également corroboré leurs résultats en appliquant la nouvelle méthode à différents matériaux dans d’autres laboratoires du monde entier. Cette découverte reproduit bien ce qui se passe dans le cerveau, auto les commutateurs VO2 agissent comme des neurones.