(Phys.org) -- Une équipe dirigée par le physicien de l'Université du Nebraska-Lincoln Alexei Gruverman en collaboration avec des chercheurs en Espagne et à l'Université du Wisconsin a découvert une méthode de stockage de données nettement plus efficace qui est très prometteuse pour l'avenir de la technologie .

Les recherches de Gruverman sur les matériaux électroniques se font à l'échelle nanométrique, où les objets présentent des propriétés chimiques et physiques inattendues. Au cœur de ses recherches se trouve la technique de microscopie à sonde à balayage qui est basée sur l'exercice d'une mécanique hautement localisée, influence électrique ou magnétique sur un objet en utilisant une petite sonde physique et en mesurant la réponse de l'objet. La technique fonctionne un peu comme le sens du toucher d'une personne, dit Gruverman.

"Si vous êtes dans une pièce sombre et que vous voulez savoir si la surface de ce bureau est lisse ou rugueuse, solide ou mou, que faites-vous ?" dit-il, pointant vers son bureau. "Vous le touchez avec votre doigt, appuyez un peu et scannez avec votre doigt et sentez la réponse."

De la même manière, la pointe de la sonde - dont le rayon mesure environ 10 nanomètres - peut balayer une surface et offrir un retour d'information aux chercheurs. La sonde peut également être utilisée pour modifier électriquement les propriétés locales des matériaux ferroélectriques, qui sont des matériaux électroniques importants utilisés dans les dispositifs de mémoire. Le changement qui se produit est similaire à ce qui se produit lorsque des matériaux magnétiques sont rémagnétisés par un champ magnétique. En appliquant un potentiel électrique à la sonde, un bit d'information électrique de taille nanométrique peut être stocké dans le matériau ferroélectrique. Ce principe est au cœur du stockage des données, comme dans les disques durs.

À ce jour, les chercheurs se sont appuyés sur la tension électrique pour stocker des informations. Cependant, L'équipe de Gruverman a découvert que le même bit pouvait être écrit simplement en appuyant plus fort contre la surface du matériau ferroélectrique. En un sens et dans ce cas, l'aiguille de la sonde fonctionne un peu comme une machine à écrire nanoscopique dans sa capacité à écrire des données dans une zone très spécifique sur un film ferroélectrique et à laisser des données sans endommager la surface. Cette découverte fait de l'équipe de recherche la première à démontrer que la force mécanique peut être utilisée pour modifier la polarisation d'une zone.

"C'est une commutation de polarisation complètement sans tension, c'est ce qui rend les résultats de cette recherche uniques, " a déclaré Gruverman.

Cette découverte est révolutionnaire car elle ouvre une nouvelle façon de stocker des données de manière beaucoup plus dense qu'auparavant.

Alors que Gruverman hésite à dire qu'une telle découverte pourrait ouvrir la voie à une nouvelle génération de périphériques de stockage de données comme les ordinateurs et les téléphones portables, dont la production est finalement à la merci de bien d'autres facteurs, il établit la base scientifique qui permet, il a dit.

Les résultats de l'équipe ont été publiés le 5 avril dans la revue Science et comprend l'étudiant diplômé de Gruverman, Haidong Lu, en tant qu'auteur principal. Les autres collaborateurs comprenaient un groupe de chercheurs espagnols dirigé par Gustau Catalan et l'équipe dirigée par Chang-Beom Eom de l'Université du Wisconsin.

Au moment de leur découverte, Gruverman et d'autres chercheurs de l'UNL ont participé à une étude distincte soutenue en partie par le département américain de l'Énergie, Bureau des sciences fondamentales de l'énergie, Division des sciences et de l'ingénierie des matériaux. La recherche connexe reçoit également un financement du Materials Research Science and Engineering Center de l'UNL, qui fait partie d'un réseau national financé par la National Science Foundation et conçu pour soutenir la recherche et l'enseignement interdisciplinaires et multidisciplinaires sur les matériaux de la plus haute qualité tout en s'attaquant aux problèmes fondamentaux de la science et de l'ingénierie qui sont importants pour la société.

Gruverman a déclaré que son équipe espère s'appuyer sur cette découverte en étudiant d'autres applications possibles.