(Phys.org)—Une équipe de chercheurs d'institutions en Australie, les États-Unis et la Chine ont développé un prototype fonctionnel de mémoire de paroi de domaine ferroélectrique non volatile. Dans leur article publié sur le site en libre accès Avancées scientifiques , le groupe décrit son prototype, ses propriétés et son efficacité.

Une paroi de domaine ferroélectrique est une structure topologique avec des défauts qui séparent des régions de polarisation uniforme, comme le notent les chercheurs, la découverte de la conductivité dans de telles structures a conduit à un nouveau domaine scientifique appelé « nanoélectronique de paroi de domaine ». La science couvre essentiellement le mur comme moyen de stockage d'informations - un état binaire peut être lu ou écrit dans de tels dispositifs de mémoire en induisant ou en supprimant un mur conducteur. Ils peuvent également être lus de manière non destructive, tout comme avec la technologie de mémoire conventionnelle. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont créé un prototype utilisant des électrodes nanofabriquées qu'ils ont conçues pour être utilisées spécifiquement avec leur mémoire murale, lequel, ils notent, était évolutif jusqu'à moins de 100 nm.

Les matériaux ferroélectriques sont similaires aux matériaux ferromagnétiques en ce sens qu'ils ont un moment dipolaire permanent. La différence évidente est que le premier moment est électrique tandis que le second est magnétique, ce qui signifie que les matériaux ferroélectriques peuvent être orientés par exposition à un champ électrique par rapport à un champ magnétique. Comme les ferromagnétiques, ils ont des murs de domaine, mais ils sont beaucoup plus petits, permettant la création de matériaux de mémoire beaucoup plus petits, généralement dans la plage de 1 nm. Cela les rend plus petites d'un facteur 10 que les structures CMOS silicium actuelles. La création d'un dispositif de mémoire impliquait la construction d'une structure dans laquelle il était possible de créer et de détruire des murs à l'aide d'impulsions électriques. Ils ont construit leurs structures de mémoire en utilisant la nanolithographie pour créer des motifs Pt/Ti sur des couches minces de BiFeO 3 qui pourraient servir d'électrodes.

Les chercheurs rapportent que des matériaux muraux comme le leur sont capables de stocker des données à plusieurs niveaux en raison de leurs états de résistance uniques, qui permet le réglage. Ils notent également qu'un appareil utilisant une telle mémoire nécessite moins d'énergie pour stocker des informations qu'une mémoire conventionnelle. La mémoire de leur prototype pouvait être lue à des tensions inférieures à 3 V et l'équipe affirme qu'elle a également un rapport OFF-ON raisonnablement élevé d'environ 10. ³ et qu'il est robuste.

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