« Nous commençons à peine à comprendre ce que ces matériaux hybrides peuvent faire », déclare Julie Miller, doctorante en physique à WSU. Des chercheurs de l'Université d'État de Washington et de l'Université de Caroline du Nord à Charlotte ont découvert un matériau souple et stratifié qui se transforme radicalement sous pression. Cette percée, annoncée à Pullman, Washington, promet de révolutionner le stockage de données.
Le matériau hybride à base de tellurure de zinc, appelé β-ZnTe(en)₀.₅, subit des changements structurels surprenants lorsqu'il est comprimé. Ces changements en font un candidat sérieux pour la mémoire à changement de phase. Ce type de stockage de données ultra-rapide et durable ne nécessite pas de source d'alimentation constante.
Le matériau est constitué de couches alternées de tellurure de zinc et d'éthylènediamine. Matt McCluskey, professeur de physique à WSU, compare sa structure à un sandwich. « Imaginez des couches de céramique et de plastique empilées les unes sur les autres », a-t-il déclaré. « Lorsque vous appliquez une pression, les parties molles s'effondrent plus que les parties rigides. »
À l'aide d'une cellule à enclume de diamant et d'un nouveau système de rayons X, les chercheurs ont observé deux transitions de phase à des pressions relativement basses. La structure a changé radicalement, diminuant jusqu'à 8 %. Ces transitions peuvent modifier considérablement les propriétés physiques d'un matériau.
Julie Miller explique qu'une transition de phase se produit lorsqu'un matériau change de structure au niveau atomique. Étant donné que différentes phases structurelles ont souvent des caractéristiques électriques et optiques différentes, les scientifiques pensent qu'elles pourraient être utilisées pour encoder des informations numériques. C'est un principe à la base de la mémoire à changement de phase.
La sensibilité directionnelle et la structure en couches du matériau le rendent plus accordable. En plus de la mémoire, le matériau pourrait trouver des applications en photonique. Il pourrait également être utile dans les fibres optiques ou l'informatique optique.
Ensuite, l'équipe prévoit d'étudier comment le matériau réagit aux changements de température. Ils exploreront également ce qui se passe lorsque la pression et la chaleur sont appliquées simultanément. Cela permettra de construire une carte plus complète de ses comportements et de ses possibilités.