Des dispositifs multifonctionnels pour des cristaux à composants simples
Les exemples dans lesquels les ingénieurs et concepteurs utilisent deux matériaux, voire plus, pour développer des produits ayant des caractéristiques propres aux deux sont nombreux. Des alliages métalliques dans les pièces d'avion à l'utilisation combinée de latex et de coton dans l'industrie du textile, de nombreux exemples démontrent que l'association de matériaux offre des propriétés supplémentaires par opposition à l'utilisation d'un seul matériau. Dans le cas de dispositifs électroniques, cette convention est également d'application. Mais ce paysage est en pleine évolution. Certains matériaux montrent une variété de propriétés électriques et magnétiques en différentes positions du même cristal, appelées inhomogénéité magnétique et électrique ou séparation de phase. Les manganites, une catégorie de minéraux formés à partir d'oxyde hydroxylé de manganèse (MnO(OH)), sont compris dans ces matériaux. La capacité de produire des dispositifs multifonctionnels à partir de matériaux uniques donne la possibilité de contrôler le fonctionnement du dispositif avec une précision à l'échelle atomique sans la complexité des techniques traditionnelles de nanofabrication. Des chercheurs ont lancé le projet Comephs («Controlling mesoscopic phase separation») pour poursuivre l'objectif de développement d'états texturés fonctionnels mésoscopiques (entre l'état microscopique et macroscopique, de la taille d'atomes individuels à des ensembles d'atomes). Plus particulièrement, ils ont tenté de contrôler les mécanismes de séparation de phase dans les manganites et composés associés. Les composés ont été préparés sous forme cristalline ou dans de fines couches et caractérisées pour identifier des régions de séparation de phase électronique. Les effets des différents stimuli externes comme la pression ou le champ magnétique et des différents substrats et des propriétés de substrats sur la séparation de phase ont été évalués. Au final, les scientifiques ont démontré la faisabilité de stimuli externes sur des films fins pour contrôler la texture. Les techniques expérimentales s'appuyant sur des systèmes d'imagerie sophistiqués ont permis la visualisation de modulations spatiales de propriétés physiques et la caractérisation complète d'états texturés. Les connaissances générées concernant les états inhomogènes et leur manipulation ont des impacts directs et importants sur l'industrie microélectronique et sur toutes les parties prenantes qui la soutiennent indirectement.
