Chloé Leroy
Les scientifiques ont réalisé une percée dans le développement de la mémoire à changement de phase non unstable, un form de mémoire électronique capable de stocker des données même lorsque l’alimentation est coupée, dans un matériau qui n’a jamais présenté le sort de caractéristiques qu’exige une telle mémoire..
Jusqu’à présent, la mémoire à changement de period a été principalement développée à l’aide de chalcogénures, un groupe de matériaux connus pour présenter des changements électriques réversibles lors de la transition entre leurs états cristallin et amorphe.
Mais que se passerait-il s’il existait un matériau encore meilleur ?
Dans une étude récemment publiée, des chercheurs rapportent une commutation thermiquement réversible de la résistivité électrique à température ambiante dans un nickelate en couches, offrant potentiellement de meilleures performances et une durabilité supérieure.
L’étude a été publiée dans la revue State-of-the-art Science le 3 septembre 2023.
Les nickelates en couches sont une classe de matériaux oxydes complexes composés d’ions nickel. Ils présentent une construction en couches, où des options d’atomes de nickel et d’oxygène sont intercalés avec des couches contenant d’autres éléments, souvent des éléments alcalino-terreux ou des terres rares. Leur disposition exclusive en couches a suscité l’intérêt des chercheurs en raison des propriétés fascinantes de leurs électrons, avec des programs potentielles dans des domaines tels que la supraconductivité et, dans ce cas, l’électronique.
Le nickelate en couches particulier des chercheurs est composé de couches d’atomes de strontium, de bismuth et d’oxygène dans un arrangement structurel de « sel gemme », entrelacées de couches de molécules d’atomes de strontium, de nickel et d’oxygène dans une construction pérovskite. Les pérovskites sont définies par une framework cristalline spécifique composée de deux atomes chargés positivement et d’un atome chargé négativement, et possèdent un specific nombre de propriétés intrigantes, de la supraconductivité à la ferroélectricité, une polarisation électrique spontanée qui peut être inversée par l’application d’un champ électrique.
Cette dernière caractéristique est particulièrement intéressante en ce qui concerne la mémoire non volatile à changement de section, vehicle cette dernière repose sur la capacité d’un matériau à basculer entre deux états de résistivité électrique de manière réversible.
“Nous voulions savoir si une réversibilité similaire pouvait être obtenue thermiquement”, a déclaré Hideyuki Kawasoko, co-auteur de l’étude et scientifique des matériaux à l’Université de Tohoku au Japon.
Une telle réversibilité a été démontrée dans divers chalcogénures – tout composé formé avec des éléments du groupe 16 du tableau périodique (tels que le soufre, le sélénium et le tellure), mais pas dans les oxydes de métaux de changeover (composés d’oxygène et tout élément trouvé dans la partie médiane). du tableau périodique, en particulier dans les groupes 3 à 12) −− du moins jusqu’à présent.
Ceci est essential vehicle, même si les chalcogénures se sont déjà révélés efficaces pour de nombreuses purposes de mémoire à changement de period, les oxydes de métaux de transition présentent souvent une meilleure stabilité thermique et chimique que certains chalcogénures. Cela pourrait conduire à des dispositifs ayant une durée de vie as well as longue et pouvant fonctionner dans des disorders plus difficiles.
Les chercheurs ont découvert que leur nickelate en couches particulier présente un changement de phase cristalline thermiquement réentrant. Il s’agit d’un style de changement de phase qui se produit lorsqu’un matériau subit une changeover réversible entre trois phases cristallines lors du chauffage et du refroidissement.
“Fondamentalement, le matériau peut basculer plusieurs fois entre les trois phases lorsqu’il est chauffé et refroidi”, a déclaré Tomoteru Fukumura, l’autre auteur de l’article.
Cela contraste avec un changement de section typique, qui est irréversible et ne se produit qu’une seule fois lorsque le matériau est chauffé ou refroidi. Le changement de period thermiquement réentrant observé dans le nickelate en couches dans l’étude est significatif automobile il permet la commutation réversible de la résistivité électrique – et, surtout, à température ambiante, ce qui permet le développement d’une mémoire à changement de period non risky à plusieurs niveaux utilisant ce kind de matériau, et dans les programs quotidiennes.
L’étude a également mis en lumière les mécanismes spécifiques impliqués dans la commutation réversible de la résistivité électrique à température ambiante, ce qui pourrait avoir des implications importantes pour tout dispositif reposant sur une mémoire non volatile, bien additionally largement qu’en ce qui concerne le matériau particulier de cette étude.
