Une équipe de chercheurs de Chine, les États-Unis et l'Australie ont trouvé un exemple de la formation de bandes circulaires concentriques de polarisation dans un polymère ferroélectrique. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit la création de tourbillons à l'échelle nanométrique et microscopique et les utilisations possibles des textures toroïdales résultantes dans leurs matériaux. Lane Martin avec l'Université de Californie, Berkeley, a publié un article Perspectives dans le même numéro de revue décrivant la recherche impliquée dans la création de minuscules bains à remous et le travail de l'équipe sur ce nouvel effort.

Comme le note Martin, des recherches antérieures ont montré que des structures tourbillonnantes ont été observées dans des matériaux magnétiques, mais on pensait que des structures similaires ne seraient pas possibles avec des matériaux ferroélectriques, car leur polarisation est si fortement liée à un réseau.

Récemment, d'autres équipes de recherche ont rapporté qu'en contrôlant leur élastique, gradient et énergies électriques, les matériaux ferroélectriques pouvaient occuper un état dans lequel aucune énergie ne dominait le matériau. Ils ont découvert que l'on pouvait obtenir des caractéristiques à l'échelle nanométrique qui étaient autrefois considérées comme impossibles dans de tels matériaux. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont étendu cette recherche pour créer des matériaux avec des bandes circulaires concentriques de polarisation dans un polymère ferroélectrique. Les chercheurs notent qu'ils ressemblent à de minuscules cibles.

Pour créer les textures toroïdales, les chercheurs ont travaillé avec le polymère P(VDF-TrFE). Ils ont utilisé un processus de recristallisation à l'état fondu qui a entraîné la formation de bandes en forme d'anneau avec ce que les chercheurs décrivent comme une topographie ridée. L'étude du processus a montré une grande déformation qui a entraîné une compétition entre les trois types d'énergie, résultant en une structure rotative concentrique. La structure s'est également avérée toroïdale. Les chercheurs ont noté que si certains super-réseaux ont été observés avec des topologies à l'échelle de 10 nm, ceux qu'ils créaient étaient à l'échelle de 100 à 1000 nm.

Les chercheurs ont également découvert que le matériau répondait de manière surprenante lorsqu'il était sondé. Ils ont trouvé, par exemple, qu'il y avait une rotation continue des structures toroïdales qui étaient perpendiculaires aux chaînes polymères, mais parallèles à celles-ci, il y avait une réponse de type relaxant.

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