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La commutation déterministe dans des nano-ilôts multiferroïques

Les matériaux multiferroïques présentent un ordre magnétique et électrique. Ils sont intéressants pour mettre au point de nouveaux dispositifs électroniques, dotés de plusieurs fonctionnalités. Des scientifiques financés par l'UE ont réalisé la commutation déterministe de la polarisation, à température normale, pour des structures de taille inférieure au micron dans des couches minces multiferroïques. Elles pourraient servir de base à une électronique plus performante.
La commutation déterministe dans des nano-ilôts multiferroïques
La ferroélectricité et le ferrimagnétisme coexistent rarement à température normale dans un matériau classique, car les conditions conduisant à chaque état s'excluent mutuellement. Les matériaux multiferroïques, présentant à température normale un couplage entre les paramètres magnétiques et électriques, sont encore plus rares.

La rareté des matériaux multiferroïques à température normale et constitués d'une seule phase, a conduit à rechercher des matériaux composites, dont l'effet magnétoélectrique découle du couplage d'interface. Les scientifiques du projet ELMAGNANO (Electric field driven magnetization switching in multiferroic nanoislands) ont réalisé une révolution en matière de couches minces multiferroïques. Pour la première fois, ils ont contrôlé totalement la polarisation dans le plan de ferrite de bismuth (BFO) à l'échelle nanométrique, via des champs électriques hors du plan. C'est une étape critique pour contrôler la commutation de la magnétisation dans ces nanostructures.

Les travaux ont montré que la polarisation de nanostructures de BFO peut être commutée entre les quatre états possibles de polarisation pointant vers l'électrode du bas. C'est un résultat sans précédent. Chaque orientation de la polarisation est sélectionnée par la direction du passage de la sonde du microscope à balayage.

Les travaux du projet ont montré qu'il était possible de réaliser une commutation déterministe de la polarisation ferroélectrique dans des nanostructures multiferroïques. Cette avancée importante permet de contrôler la fonctionnalité de nouveaux dispositifs électroniques basés sur des structures magnétoélectriques hétérogènes.

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Mots-clés

Multiferroïque, électronique de nouvelle génération, magnétoélectrique, ELMAGNANO, commutation déterministe
Numéro d'enregistrement: 191011 / Dernière mise à jour le: 2017-02-07