Des physiciens ont observé un changement d’état dans un matériau soumis uniquement à un bref flash laser. © psdesign1, Fotolia

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Matière : changer d’état en un éclair, c’est possible

ActualitéClassé sous :physique , changement d'état , impulsion laser

Des chercheurs sont parvenus à changer l'état d'un matériau en un éclair. Ou plus exactement à inverser l'état de ses ondes de densité de charge. À l'aide d'une brève impulsion laser. De quoi imaginer une nouvelle manière de stocker des données...

Dans les dispositifs de stockage actuels, les informations sont stockées et récupérées en inversant le spin des électrons avec un champ magnétique. Aujourd'hui, des chercheurs américains sont parvenus à inverser une autre propriété des matériaux que les physiciens connaissent sous le nom d'onde de densité de charge. Et ce, à l'aide d'un simple flash de lumière laser.

Les ondes de densité de charge correspondent à des pics et à des creux périodiques dans la manière dont les électrons sont répartis dans un matériau. Elles sont immobiles, comme des vagues glacées sur un lac gelé. Si les scientifiques s'y intéressent, c'est qu'elles coexistent souvent avec d'autres propriétés intéressantes des matériaux. Elles pourraient même leur être liées. Ainsi, la capacité à conduire l'électricité sans perte à des températures relativement élevées.

Cette image en microscopie électronique à transmission montre une paroi de domaine (marquée de cercles jaunes) entre deux états différents, alpha (zone rouge) et bêta (zone bleue), dans un cristal de disulfure de tantale. L’état bêta et la paroi du domaine apparaissent formés après que le cristal a été frappé avec une seule impulsion lumineuse. © SLAC, Stanford University

Disulfure de tantale et laser pour stocker des données

Mais ce que les chercheurs américains ont découvert les a surpris. Dans le disulfure de tantale, les ondes de densité de charge se trouvent dans un état nommé alpha. Mais soumis à une impulsion laser très brève, certaines ondes basculent dans un état différent, baptisé bêta. Les deux régions restant séparées par ce que les physiciens qualifient de paroi de domaine. Une seconde impulsion permet de revenir dans un état alpha pur.

Les chercheurs sont même parvenus à affiner le processus en ajustant la température du cristal et l'énergie de l'impulsion lumineuse utilisée. De quoi commencer à contrôler le changement d'état du matériau. Dans une prochaine étape, ils espèrent gagner encore en contrôle pour aboutir à la génération de motifs de domaine particuliers.

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