Lorsqu’on les refroidit, les pérovskites de nickel tel que NdNiO₃ présentent une transition de phase d’un état métallique vers un état isolant. Bien que le mécanisme précis de cette transition ne soit pas parfaitement compris, cette transition métal-isolant est attractive pour la réalisation de dispositifs comme des commutateurs ou des synapses électroniques.

Dans un article récemment publié dans la revue Nano Letters, une équipe associant notamment l’Unité Mixte de Physique CNRS/Thales et le Laboratoire de Physique des Solides d’Orsay a pu étudier la transition métal-isolant d’une couche mince de NdNiO₃ à l’échelle nanométrique. Grâce à l’utilisation d’un microscope à force atomique muni d’une nano-pointe conductrice, les chercheurs ont réalisé des cartographies de la résistance locale. Ils ont ainsi montré que lors de la transition, des zones conductrices coexistent avec des régions isolantes, correspondant à un phénomène de séparation de phase électronique. Ces résultats suggèrent que la transition se produit dans un régime de percolation en deux dimensions, et ouvrent la voie vers l’exploitation de la séparation de phase dans des nanodispositifs électroniques.

Ces travaux ont été réalisés dans le cadre du Flagship AXION, et ont également bénéficié d'un soutien financier du projet ERC CoG « MINT » (#615759)

Référence : Direct Mapping of Phase Separation across the Metal−Insulator Transition of NdNiO₃

D. Preziosi, L. Lopez-Mir, X. Li, T. Cornelissen, J. H. Lee, F. Trier, K. Bouzehouane,  S. Valencia, A. Gloter, A. Barthélémy, and M. Bibes
Nano Letters 2018, 18 (4), pp 2226–2232

Contact NanoSaclay: Manuel Bibes, Unité Mixte de Physique CNRS/Thales

Collaborations:
•    ICMAB-CSIC Campus de la UAB, Barcelone, Espagne
•    Laboratoire de Physique des Solides, Université Paris Sud, Orsay
•    Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, Berlin, Allemagne