Ferroélectricité

© Illustration par Thomas Martin-Mennetrier pour le CNRS Alsace

La plupart des matériaux contiennent des charges électriques positives (protons) et négatives (électrons) réparties de manière équilibrée ; ils restent ainsi globalement neutres. La ferroélectricité est une propriété remarquable de certains matériaux ; leurs charges positives et négatives sont un peu décalées entre elles. Ils présentent ainsi une face positive et une négative : on parle de « polarisation ». Cette polarisation peut être inversée à l’aide d’un champ électrique, à la façon d’un interrupteur. La matière peut alors se retrouver dans un état ou dans l’autre, ce qui permet de stocker de l’information binaire (« 0 » et « 1 »). 

Les physiciens du projet MixDFerro empilent comme des feuilles de lasagnes des couches très fines de semi-conducteurs et de matériaux ferroélectriques. En contrôlant leur polarisation, ils créent des composants capables à la fois de mémoriser (comme une mémoire d’ordinateur) et de calculer (comme un processeur). Contrairement aux ordinateurs classiques où mémoire et calcul sont séparés, les chercheurs s’inspirent du fonctionnement de notre cerveau. Leur approche permet d’envisager une électronique moins gourmande en énergie, plus performante et miniaturisée pour les mémoires, les transistors ou les capteurs.