Transformation de phase réversible de SrCoO2.5 grâce à un champ électrique contrôlé, commutateur à double ion (O2− et H+). Les structures présentées ont été obtenues à partir des calculs des premiers principes. Les flèches rouges et bleues représentent les tensions négatives et positives, respectivement. Crédit :(c) La nature (2017). DOI :10.1038/nature22389
(Phys.org)—Une grande équipe de chercheurs avec des membres de Chine, la Grande-Bretagne., les États-Unis et le Japon ont développé un matériau qui peut basculer entre plusieurs phases avec une électronique distincte, propriétés optiques et magnétiques. Dans leur article publié dans la revue La nature , l'équipe décrit comment ils ont fabriqué leur matériel, comment il peut être amené à changer de propriétés et ses utilisations possibles. Shriram Ramanathan, avec l'Université Purdue offre un Nouvelles et vues article sur le travail effectué par l'équipe dans le même numéro de revue et ajoute quelques informations supplémentaires sur la recherche de matériaux fonctionnels.
Comme le souligne Ramanathan, les humains recherchent des matériaux fonctionnels depuis des siècles - nous voulons plus de nos matériaux que simplement supporter des charges. Comme il le note en outre, beaucoup de ces matériaux ont été développés grâce à des efforts clairement dirigés, mais certains sont également apparus en changeant un matériau déjà découvert. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont adopté cette dernière approche - ils ont modifié un matériau existant pour le rendre plus utile en lui faisant avoir des propriétés différentes selon la façon dont il est utilisé.
Pour créer le nouveau matériau, les chercheurs ont créé une fine couche de matériau céramique de manière traditionnelle, au-dessus d'un substrat. Mais au lieu de le cuisiner, comme cela a été fait historiquement, ils ont recouvert la surface du matériau d'un liquide ionique semblable à un gel. Pour fournir des fonctionnalités supplémentaires, le liquide était un isolant électrique et capable de conduire des ions. Il contenait également des ions oxyde dissous et des ions hydrogène. Lorsque l'électricité a été appliquée au matériau, le résultat dépendait de la polarité de la tension - les ions des ions hydrogène ou oxyde étaient entraînés dans le matériau céramique en dessous. L'inversion de la tension induite à l'inverse, ce qui signifiait bien évidemment que le système était réversible, également.
Les chercheurs rapportent que le système fonctionne à température ambiante et que l'analyse par sondage magnétique et diffraction des rayons X a montré que les phases du matériau étaient distinctes. Ils ont également démontré une application du matériau comme moyen de modifier la transmissivité de la lumière à travers une feuille de verre. Ramanathan suggère qu'un tel matériau pourrait avoir un large éventail d'utilisations, en particulier comme base pour les travaux de recherche effectués par d'autres groupes.
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