Sous forme de nanofils monocristallins, le nickel se comporterait comme un matériau à magnétostriction géante. Un tel matériau pourrait servir dans la fabrication de biocapteurs ou d’ordinateurs quantiques.
La magnétostriction
La magnétostriction est une propriété que possèdent certains matériaux ferromagnétiques. Ce terme désigne aussi bien la capacité des matériaux à se déformer sous l’influence d’un champ magnétique que l’inverse : la production d’un champ magnétique sous l’effet de contraintes mécaniques.
Les matériaux magnétostrictifs connus sont généralement séparés en 2 groupes : d’un côté les métaux (Fe, Co, Ni) et alliages, de l’autre les composés de terres rares. Si le nickel est le premier matériau étudié dans les années 60, les propriétés magnétostrictives qui lui sont normalement attribuées sont en revanche assez médiocres.
Comment caractériser la magnétostriction des nanomatériaux ?
Ces nouveaux travaux démontrent que sous forme nanométrique, les monocristaux de nickel se comportent comme des matériaux à magnétostriction géante. Quelles sont les raisons d’une découverte si tardive ? Jusqu’à récemment, on ne savait pas caractériser de manière satisfaisante l’effet magnétostrictif des nanomatériaux. En effet, les techniques d’observation non destructives telles que le MEB et l’AFM ne conviennent pas, car elles donnent une information en surface. Le MET ? Cette technique permet de caractériser la structure cristallographique, mais présente l’inconvénient d’être destructive.
En revanche, le BCDI (Bragg Coherence Diffraction Imaging) est une méthode de caractérisation récente qui utilise des algorithmes de reconstruction pour obtenir des images 3D à partir d’un synchrotron. Elle permet de visualiser les champs de contraintes dans des cristaux dont la taille est inférieure à la longueur de cohérence (ce qui est le cas des nanomatériaux) et avec une résolution spatiale de taille nanométrique.
Transformer les données de microscopie en images 3D grâce au big data
Avec l’aide du big data, le BCDI permet aux chercheurs d’obtenir plus d’informations sur les matériaux étudiés. D’ailleurs, le nickel n’est qu’un exemple, ce qui est intéressant ici, c’est la méthode employée. Ainsi, selon le professeur associé Edwin Fohtung, qui a dirigé cette étude au RPI, cette nouvelle approche pourrait ouvrir le champ à de nouvelles découvertes concernant tout un panel de matériaux solides. Par ailleurs, cette technique non destructive permettrait également de mieux comprendre les tissus et cellules vivantes en les observant dans leur état naturel.
Dans l'actualité
- Un procédé plus souple pour la synthèse de nanomatériaux 2D
- Une nouvelle technique pour tester la résistance des nanomatériaux
- Nanomatériaux, des matériaux très petits et potentiellement dangereux (rapport)
- Les premiers aimants liquides
- Nano-électronique : un monde plein d’exotisme
- Le Q-Carbone, un nouveau matériau plus dur que le diamant
- Placer la chimie des matériaux au cœur du processus d’innovation
- Maîtrise des propriétés magnétiques d’un multiferroïque sous contrainte
- Le Big data du passé au service de l’IA
- Saagie : une plateforme pour aider les entreprises dans leurs projets IA et Big Data
- Le Big Data au service de la production
- Photovoltaïque : le CEA Liten bat un nouveau record de rendement
- Un nanodispositif dix fois plus rapide que les transistors
- Airbus et Koniku Inc. ambitionnent de détecter les explosifs à l’odeur
- Un nouvel aimant moléculaire capable de rivaliser avec les aimants traditionnels
- Des matériaux vivants, créés à partir de bactéries et de levures
- Infographie : Nanomatériaux dans les aliments – Comment contrôler leur innocuité et protéger le consommateur ?