La spectroscopie Raman UV revele les secrets des materiaux ferroelectriques a l'echelle du nanometre

Une equipe du departement de Physique de Penn State University vient de
montrer que la Spectroscopie UV Raman est un outil qui permet de
caracteriser le comportement ferroelectrique des materiaux, de detecter la
transition de phase ferroelectrique, et de suivre leur evolution en
temperature. Ces travaux, menes en collaboration avec plusieurs autres
equipes aux Etats-Unis (University of Puerto Rico, of Wisconsin, of
Michigan, Los Alamos National Laboratory et Rutgers University) et a
l’etranger (Argentine, Espagne) sont importants dans la mesure ou ils
demontrent que la spectroscopie UV Raman est capable d’analyser des
changements de structure dans des echantillons ultra fins de quelques
dimensions atomiques d’epaisseur.
Les recherches ont ete menees sur des films de titanate de baryum
d’epaisseur nanometrique pris en sandwich entre des couches de titanate de
strontium, compose non ferromagnetique. L’etude Raman en temperature montre
que, dans ces conditions, la temperature de transition de phase peut etre
modifiee de pres de 500.K en changeant la composition et l’epaisseur des
echantillons et que le materiau peut conserver ses proprietes
ferroelectriques a la temperature ambiante. Selon les auteurs, la couche
ferroelectrique est capable d’induire des proprietes ferroelectriques dans
les couches voisines, meme si elles ne sont pas elles-memes
ferroelectriques, mais simplement facilement polarisables. La
ferroelectricite peut donc ainsi etre modifiee en changeant les conditions
aux limites, autant du point de vue mecanique que du point de vue
electrique.
De maniere plus generale, ces travaux apportent des elements nouveaux pour
une meilleure comprehension de l’etat ferroelectrique des materiaux,
notamment en couches ultra fines. Les resultats obtenus pourraient etre
exploites pour developper les prochaines generations de memoires flash.