Nouveaux matériaux hybrides pour des mémoires durables

Chaque jour, nous générons 2,5 quintillions (2,5 10³⁰) octets de données, et 90 % des données actuellement stockées ont été produites au cours des deux dernières années. Pour répondre à cette augmentation de nos besoins, il devient urgent d’améliorer les performances des mémoires actuelles en terme de rapidité d'accès, de densité de stockage à haute, et de durée de conservation.

Depuis une dizaine d’années, les recherches s’orientent vers des matériaux à changement de phase (PCM), notamment les chalcogénures, comme le Ge₂Sb₂Te₅ et ses dérivés, pressentis pour alimenter les mémoires PCRAM (Phase-Change Random Access Memory) de demain. En variant la température, ils peuvent en effet passer d’une phase cristalline présentant une faible résistivité (1/ Etat ON) et une phase amorphe de forte résistivité (0/ Etat OFF). La lecture optique des états 0/1 permet donc d’envisager leur utilisation pour le stockage d’une information binaire.

Hélas, ces matériaux présentent plusieurs inconvénients intrinsèques limitant encore leur utilisation dans des dispositifs de stockage : (i) pour certains, une température trop élevée (autour de 600 °C) pour provoquer le changement de phase, (ii) une taille du domaine du changement de phase difficile à contrôler et (iii) une mise en forme limitée due à leur friabilité.

Pour s’affranchir de ces difficultés, les scientifiques de l’Institut de recherche sur la catalyse et l’environnement de Lyon (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1) proposent une nouvelle famille de matériaux hybrides mous à base de polymères de coordination appelés thiolates d’or. Ces matériaux formés de métaux liés entre eux par des molécules organiques présentent un changement de phase à l’état solide d’amorphe à cristallin dans des conditions douces de chauffage (< 200°C). La phase cristalline présente une émission de lumière dans le rouge lorsqu’elle est éclairée dans l’ultra-violet (1/ON), alors que sa phase amorphe n’en présente aucune (0/OFF).

Ces thiolates d’or, présentés dans la revue Angew. Chem. Int. Ed., représentent donc une nouvelle génération de mémoires permanentes à base de composés durables qui pourrait dépasser les capacités des chalcogénures avec une mise en forme facilitée.

Rédacteur : CCdM