Si de nouveaux matériaux semi-conducteurs prometteurs doivent être intégrés à nos téléphones, des ordinateurs, et d'autres appareils électroniques de plus en plus performants, les chercheurs doivent obtenir un meilleur contrôle sur le fonctionnement de ces matériaux.

Dans un article publié aujourd'hui dans Avancées scientifiques , Les chercheurs du Rensselaer Polytechnic Institute ont expliqué en détail comment ils ont conçu et synthétisé un matériau unique doté de capacités contrôlables qui le rendent très prometteur pour l'électronique future.

Les chercheurs ont synthétisé le matériau - un cristal hybride organique-inorganique composé de carbone, iode, et le plomb - et a ensuite démontré qu'il était capable de deux propriétés matérielles jusqu'alors inconnues dans un seul matériau. Il présentait une polarisation électrique spontanée qui peut être inversée lorsqu'elle est exposée à un champ électrique, une propriété connue sous le nom de ferroélectricité. Il affichait simultanément un type d'asymétrie connu sous le nom de chiralité, une propriété qui fait de deux objets distincts, comme les mains droite et gauche, des images en miroir les unes des autres mais ne pouvant pas être superposées.

Selon Jian Shi, professeur agrégé de science et d'ingénierie des matériaux à Rensselaer, cette combinaison unique de ferroélectricité et de chiralité est avantageuse. Lorsqu'il est combiné avec la conductivité du matériau, ces deux caractéristiques peuvent permettre d'autres magnétique, ou des propriétés optiques.

"Ce que nous avons fait ici, c'est équiper un matériau ferroélectrique avec des fonctionnalités supplémentaires, lui permettant d'être manipulé de manière auparavant impossible, " dit Shi.

La découverte expérimentale de ce matériau a été inspirée par les prédictions théoriques de Ravishankar Sundararaman, professeur adjoint de science et d'ingénierie des matériaux à Rensselaer. Un matériau ferroélectrique à chiralité, Sundararaman a dit, peut être manipulé pour répondre différemment à la lumière des gauchers et des droitiers afin qu'il produise des propriétés électriques et magnétiques spécifiques. Ce type d'interaction lumière-matière est particulièrement prometteur pour les futures technologies de communication et d'informatique.