Une équipe de chercheurs menée par les professeurs Chen Xingqiu et Sun Yan de l'Institut de métallurgie de l'Académie des sciences de Chine, en collaboration avec le professeur Niu Haiyang de l'Université polytechnique du Nord-Ouest, a révélé un mécanisme inédit de transformation de phase dans le tellurure de molybdène monocouche. Cette découverte, publiée le 29 juin dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, remet en question le modèle martensitique conventionnel selon lequel les atomes se déplacent simultanément par un mouvement de cisaillement concerté. Les simulations moléculaires, accélérées par l'apprentissage profond, ont démontré que la transition entre la phase semiconductrice et la phase semimétallique s'effectue par une réaction en chaîne unidimensionnelle. Dans ce processus, les atomes de tellure sautent séquentiellement selon une direction cristallographique précise, déclenchant une réorganisation structurale accompagnée de changements topologiques locaux. Cette voie présente une barrière énergétique nettement inférieure à celle du cisaillement martensitique et génère un paysage énergétique comportant plusieurs états métastables, s'éloignant ainsi du scénario classique de nucléation et de croissance. Au-delà de cette compréhension fondamentale, les chercheurs ont identifié des applications concrètes. La transformation réversible entre configurations à domaine unique et multipolaires permet une modulation rapide des états électroniques. Par ailleurs, les intermédiaires de cette transformation présentent une réponse optique non linéaire considérablement améliorée. Le courant de décalage induit par la lumière dans le spectre visible augmente de soixante-dix à quatre cent soixante-dix microampères par volt au carré. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour l'ingénierie de phase dans les systèmes bidimensionnels. En offrant un contrôle précis des propriétés électroniques et optiques sans modification chimique, ce mécanisme pourrait accélérer le développement de dispositifs électroniques et optoélectroniques programmables, ainsi que de composants à faible consommation d'énergie. Désormais, la compréhension de ces transformations à l'échelle atomique fournira un nouveau paradigme pour la conception de matériaux fonctionnels avancés.