Des physiciens de l'Université de l'Arkansas ont découvert un cadre unificateur dans les motifs dipolaires des ferroélectriques bidimensionnels, une découverte qui pourrait aider à faire avancer le développement de systèmes de codage d'informations à haute densité dans les ordinateurs et autres appareils électroniques.

Les films ferroélectriques sont des matériaux atomiquement minces qui promettent un stockage dense d'informations à l'échelle nanométrique. Ils se caractérisent par leurs motifs structuraux :certains sont des labyrinthes (mosaïque), tandis que d'autres sont en forme de bulle. Les motifs sont généralement dictés par le type de matériau et par la configuration du film (substrat, électrode, épaisseur, etc.).

Mais les chercheurs ont trouvé un cadre pour les modèles, leur permettant de mieux comprendre leur topologie évolutive. Leur étude trouve que la réponse aux modèles changeants dans les films ferroélectriques réside dans la dynamique de non-équilibre, avec des défauts topologiques entraînant l'évolution ultérieure. Leurs prédictions ont été confirmées expérimentalement par des collaborateurs de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud en Australie, qui étaient également capables de manipuler les motifs en modifiant des paramètres tels que la température et la force d'un champ électrique.

"Non seulement ces phases topologiques dans les ferroélectriques de faible dimension englobent des phénomènes émergents qui sont fondamentalement intéressants en eux-mêmes, mais ils apparaissent également comme des candidats sérieux pour le codage d'informations efficace à haute densité de nouvelle génération, " a déclaré Yousra Nahas, professeur adjoint de recherche en physique et premier auteur de l'étude publiée dans la revue Communication Nature . "Cette étude peut aider les chercheurs à comprendre les conditions du changement de modèle et la physique qui le sous-tend. Elle est cruciale pour la conception et la personnalisation de futurs dispositifs électroniques avancés à base de matériaux ferroélectriques."