23/06/2015 - La lumière polarisée permet de contrôler les mémoires ferro-électriques des puces

Menéame

Les dispositifs de mémoire ferroélectrique, employés dans Cylindres, offrent de nombreux avantages (qui exigent peu d'énergie et permettent une grande vitesse d'écriture), mais ils ont un gros inconvénient: il a besoin d'un circuit électrique d'accès, ce qui limite leur intégration dans les appareils et rend leurs applications pratiques difficiles. Au contraire, les mémoires magnétiques qui sont vos homologues conventionnels, sont plus maniables.

Maintenant, une nouvelle étude a montré un substitut pour le circuit électrique: la lumière polarisée. L'utilisation de cette lumière permet d'accéder et de gérer la mémoire ferro-électrique sans nécessité de connexions électriques, comme l'a découvert une étude conduite par des chercheurs de l'industrie de l'acier. Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC).

Les résultats sont publiés dans la revue Nature Communications.

"Les matériaux ferroélectriques ont une polarisation spontanée et stable, qui peut être réorientée par l'application d'un champ électrique. Cette caractéristique est la base de plusieurs dispositifs ferroélectriques, comme les mémoires d'accès aléatoire ferroélectrique (FeRAM) ," explique Fernando Rubio-Marcos, chercheur du CSIC à l'Institut de céramique et de verre.

"Dans ces dispositifs de mémoire, le stockage des bits de données est obtenu par le mouvement des murs de domaine qui séparent des régions avec différentes directions de polarisation. Par conséquent, une impulsion électrique externe peut changer la polarisation entre deux directions stables, ce qui représente 0 et 1," ajoute-t-il. Ce comportement est responsable d'un processus de lecture/écriture qui peut être complété en cas de nanosecondes.

La découverte des chercheurs permet maintenant de contrôler ce processus sans avoir besoin d'un circuit électrique, mais en utilisant la lumière polarisée. La nouvelle méthode est capable de convertir directement l'énergie de la lumière en mouvement de la paroi de domaine ferro-électrique. "Ce nouvel effet pourrait potentiellement conduire à la télécommande des murs de domaine ferroélectriques par la lumière, ce qui ouvre un cadre pour de nouveaux dispositifs dans la micro et nanoéchelle en ingénierie de domaines sans contact," note Rubio-Marcos.

Pour parvenir à cette méthode, le groupe de chercheurs, dirigé par le professeur José Francisco Fernández, de l'Institut de céramique et de verre, a montré la capacité de déplacer les murs de domaine ferroélectriques d'un matériau céramique (Titane de yen) en changeant l'angle de polarisation d'une source de lumière cohérente. Cet accouplement inattendu entre la lumière polarisée et la polarisation ferro-électrique modifie la tension induite sur les murs maîtrise de ce matériau céramique, qui a pu être observé sur place par l'utilisation de la Microscopie Raman confocale.

En conséquence, par cette méthodologie, l'énergie de la lumière est directement convertie en mouvement de la paroi de domaine ferroélectrique, ce qui provoque la commutation de la polarisation, sans la nécessité de connexions électriques ou de contact physique.

Le CSIC a demandé une brevet européen face au potentiel d'application de la découverte.

Réf.

F. Rubio-Marcos, A. Del Campo, P. Marchet, J. F. Fernández. "Ferroelectric domain wall motion induced by polarized light”. Nature Communications. Doi: 10.1038/ncomms7594.

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CSIC

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