(Phys.org) — Des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont trouvé un moyen de réduire la coercivité des couches minces de ferrite de nickel (NFO) jusqu'à 80 % en modelant la surface du matériau, ouvrant la porte à une électronique haute fréquence plus économe en énergie, tels que des capteurs, appareils à micro-ondes et antennes.

"Cette technique réduit la coercivité, qui permettra aux appareils de fonctionner plus efficacement, réduire la consommation d'énergie et améliorer les performances des appareils, " dit Goran Rasic, un doctorat étudiant à NC State et auteur principal d'un article décrivant le travail. "Nous avons fait ce travail sur NFO mais, parce que la coercivité réduite est le résultat direct de la structuration de la surface, nous pensons que notre technique fonctionnerait également pour d'autres matériaux magnétiques."

La coercivité est une propriété des matériaux magnétisés et correspond à la quantité de champ magnétique nécessaire pour amener l'aimantation d'un matériau à zéro. Essentiellement, c'est à quel point un matériau aime être magnétique. Pour les appareils qui dépendent de la commutation du courant dans les deux sens à plusieurs reprises - comme la plupart des appareils électroniques grand public - vous voulez des matériaux qui ont une faible coercitivité, qui améliorent les performances de l'appareil et consomment moins d'énergie.

Oxydes de fer, comme NFO, ont une variété de propriétés qui sont souhaitables pour une utilisation dans des appareils à haute fréquence, mais ils ont un inconvénient :ils ont une forte coercitivité. La nouvelle recherche de NC State aide à résoudre ce problème.

En créant un motif en velours côtelé à la surface des films minces NFO, les chercheurs ont pu réduire la coercivité du NFO de 30 à 80 pour cent, selon l'épaisseur du film. Les films plus minces subissent une réduction plus importante de la coercivité. Le motif de surface sur les films NFO se compose de structures surélevées de 55 nanomètres (nm) de haut et 750 nm de large. Les structures sont parallèles les unes aux autres et sont espacées de 750 nm, créant l'effet velours côtelé.