Transfert de domaine magnétoélectrique. L'application d'un champ magnétique traduit un motif de domaine magnétique en un motif ferroélectrique, tout en l'effaçant simultanément dans l'état magnétique. Un champ électrique inverse le processus. Le processus est médiatisé par un ordre caché sans magnétisation ni polarisation qui agit comme mémoire tampon pour le transfert d'informations. Crédit :ETH Zurich
La traduction d'informations d'un état à un autre est la clé de notre société. L'objectif général de ce transfert d'informations est de rendre l'information accessible, plus facile à traiter et à stocker.
Des pictogrammes, des signes simples, dirigent les gens vers les toilettes ou signalent les situations de danger par des images universellement compréhensibles. Des informations plus complexes nécessitent de convertir des textes d'une langue dans une autre pour les rendre accessibles, la forme classique d'une traduction.
Pour le traitement électronique des données, les informations sont généralement traduites dans des régions magnétiques ou électriques orientées différemment, écrites, par exemple, sur un disque dur d'ordinateur. Les configurations de ces régions magnétiques ou électriques - les soi-disant modèles de domaine - représentent des blocs d'informations. De même qu'il est préférable d'obtenir une information en plusieurs langues, il est d'un avantage technologique de pouvoir choisir entre un stockage dans un espace électronique ou magnétique. La base d'une telle sélection est donnée dans les matériaux dits multiferroïques qui hébergent simultanément l'ordre ferroélectrique et magnétique.
Dans un article récent de Science , des chercheurs du Laboratoire des matériaux ferroïques multifonctionnels de l'ETH Zurich, l'un des groupes de pointe de la recherche multiferroïque, avec des collègues du Japon et de la France ont réalisé pour la première fois le transfert d'un modèle de domaine entre l'aimantation et l'espace de polarisation électrique. Ce processus quasi-instantané et réversible se différencie d'une simple duplication car il efface l'information à la source simultanément à sa recréation à la cible. En d'autres termes, les informations stockées peuvent être transférées ou traduites entre l'espace magnétique et électrique à volonté.
Les chercheurs ont également fourni les exigences générales pour un tel transfert magnétoélectrique. La clé est un troisième état caché qui ne porte ni une aimantation mesurable ni une polarisation électrique. Cet état caché agit comme mémoire tampon et protège les informations lors de la traduction.
En termes d'applications, le transfert magnétoélectrique d'un motif de domaine ouvre des perspectives pour le traitement de l'information à basse énergie, mais aussi pour cacher ou protéger l'information contre les champs parasites ou les yeux indésirables. Commutation de polarisation multiniveaux dans les couches minces ferroélectriques
