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Des chercheurs ont en effet découvert un semi-conducteur capable de réduire d'un milliard de fois la consommation énergétique d'une technologie prometteuse de mémoire numérique. Ce progrès pourrait marquer un tournant décisif pour l'avenir des technologies de stockage.
La mémoire à changement de phase (PCM) suscite un intérêt croissant en raison de ses performances exceptionnelles. Cette technologie permet de stocker des données à la fois rapidement et de manière permanente. En résumé, elle combine l'avantage de la RAM pour sa rapidité, et des disques SSD pour son stockage durable. Elle repose sur la capacité de certains matériaux à alterner entre deux états: cristallin et amorphe. Les données sont ainsi encodées par ces transitions d'états, mais le processus, énergivore, limite son utilisation à grande échelle.
Le processus habituellement nécessaire pour changer d'état dans la PCM consiste à chauffer un matériau afin de lui affecter une des deux phases souhaitées. Cela implique une chaleur intense, suivi d'un refroidissement rapide. Cette technique, bien qu'efficace, demande des quantités considérables d'énergie. Or, la découverte d'un semi-conducteur, le séléniure d'indium, pourrait bien éliminer ce besoin énergétique.
Ce matériau possède des propriétés uniques, à la fois ferroélectriques et piézoélectriques. Cela signifie qu'il peut générer un champ électrique interne ou se déformer sous une charge électrique. Ces caractéristiques sont au cœur du mécanisme qui permet de réduire drastiquement les besoins énergétiques de la PCM. Lors de leurs expériences, les chercheurs ont constaté qu'un courant continu suffisait à provoquer la transition d'état dans le matériau, sans recourir aux étapes énergétiques classiques.
Ce n'est pas tout: les chercheurs ont observé des déformations microscopiques générant une onde acoustique qui perturbe la structure cristalline du matériau. Ce phénomène, comparé à une avalanche, entraîne une transformation qui nécessite une énergie minime. Cette découverte, initialement considérée comme une erreur expérimentale, a finalement été validée comme une nouvelle approche fiable et efficace permettant de stocker des données dans une mémoire à changement de phase.
L'utilisation de ce semi-conducteur pourrait potentiellement réduire l'empreinte énergétique de nombreux systèmes électroniques. Cela aurait des répercussions particulièrement importantes dans des secteurs comme les centres de données, qui consomment actuellement près de 1 % de l'énergie mondiale. Une telle avancée pourrait contribuer à réduire cette consommation tout en augmentant les performances des dispositifs numériques.
Les propriétés du séléniure d'indium ne se limitent pas à la mémoire numérique. Elles ouvrent des perspectives dans le domaine de la photonique et de l'électronique, avec des applications possibles dans des capteurs ou des circuits adaptatifs. Les recherches continuent pour explorer pleinement le potentiel de ce matériau.
L'importance de cette découverte réside aussi dans l'élément accidentel qui l'a rendue possible. En expérimentant des matériaux pour des usages conventionnels, les chercheurs ont mis au jour un comportement inédit. Cette avancée rappelle que les découvertes scientifiques les plus marquantes naissent parfois d'observations inattendues.
Une telle percée pourrait également jouer un rôle stratégique. Si elle est commercialisée à grande échelle, elle pourrait réduire la dépendance technologique de certains pays, comme les États-Unis vis-à-vis de la Chine, en rendant plus autonomes les productions locales de semi-conducteurs.