Des chercheurs de l'université de Magdebourg découvrent une nouvelle classe de matériaux
Des physiciens développent un fluide multiferroïque avec un ordre magnétique et électrique spontané
Des physiciens de l'Université Otto von Guericke de Magdebourg ont développé une nouvelle classe de matériaux : les liquides dits multiferroïques. Ces substances combinent pour la première fois des propriétés ferromagnétiques et ferroélectriques dans un état liquide - un comportement qui n'était connu jusqu'à présent que pour les cristaux solides.
Les matériaux multiferroïques présentent deux propriétés particulières : ils sont ferromagnétiques, c'est-à-dire qu'ils peuvent être magnétisés et conservent leur magnétisation même en l'absence de champ magnétique extérieur. Et ils sont ferroélectriques, ce qui signifie qu'ils peuvent stocker une charge électrique, un peu comme un minuscule condensateur polarisé en permanence.
Alors que ce double effet est dû à des structures cristallines ordonnées dans les solides, il est considéré comme difficilement réalisable dans les liquides en raison de leur structure moléculaire désordonnée.
Dans le cadre d'un projet de la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), l'équipe du Dr Hajnalka Nádasi et du professeur Alexey Eremin du département Phénomènes non linéaires a fabriqué des matériaux hybrides composés de cristaux liquides nématiques ferroélectriques et de nanoplaquettes ferrimagnétiques en hexaferrite de baryum. Grâce à un ajustement précis de la composition, ils ont réussi à obtenir un liquide stable dans lequel l'ordre électrique et l'ordre magnétique apparaissent simultanément, et ce à température ambiante.
"Le fait que des états magnétiques et électriques stables puissent se former simultanément dans un système liquide a longtemps été considéré comme quasiment impossible", explique le Dr Nádasi.
Les nouveaux liquides sont particulièrement sensibles aux champs magnétiques et électriques extérieurs. Cela ouvre des possibilités pour les capteurs, les actionneurs - c'est-à-dire les matériaux qui réagissent aux stimuli et se déplacent - ainsi que pour les applications électro- et magnéto-optiques.
"Comme les systèmes à base de cristaux liquides ne nécessitent que très peu d'énergie, ils pourraient contribuer à l'avenir à des matériaux et des composants plus efficaces sur le plan énergétique", poursuit le Dr Nádasi.
L'Institut Jožef Stefan de Ljubljana (Slovénie), l'Université technique de Braunschweig et Merck Electronics KGaA de Darmstadt ont participé à ce projet. La recherche fait partie de l'initiative commune Master et Bachelor en physique des matériaux souples de Merck et de l'université de Magdebourg, qui offre aux étudiants un aperçu de la recherche actuelle sur les matériaux.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
Publication originale
Hajnalka Nádasi, Peter Medle Rupnik, Melvin Küster, Alexander Jarosik, Rachel Tuffin, Matthias Bremer, Melanie Klasen‐Memmer, Darja Lisjak, Nerea Sebastián, Alenka Mertelj, Frank Ludwig, Alexey Eremin; "Room‐Temperature Multiferroic Liquids: Ferroelectric and Ferromagnetic Order in a Hybrid Nanoparticle–Liquid Crystal System"; Advanced Materials, Volume 37, 2025-7-26
Autres actualités du département science
