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Martin Sarott dirige les dipôles électriques à l’aide de la lumière

Prix Schläfli 2025 en physique : un milieu scientifique anonyme, ce n’est pas pour lui. Martin Sarott a préféré opter pour des études en sciences des matériaux à l’EPF de Zurich – précisément en raison de l’ambiance familiale qui y règne. Un choix qui s’est avéré payant, puisque le Prix Schläfli en physique de l’Académie suisse des sciences naturelles lui a été décerné pour sa recherche sur les matériaux ferroélectriques.

Martin Sarott, Prix Schläfli 2025
Martin Sarott, Prix Schläfli 2025
Martin Sarott, Prix Schläfli 2025Image : Siebe van der Veer
Image : Siebe van der Veer

Astrid Tomczak-Plewka

« Rétrospectivement, je referais exactement la même chose. J’ai passé des années formidables. » Martin Sarott revient sur ses études à l’EPF de Zurich, assis devant son écran à Groningue, aux Pays-Bas, où il effectue des recherches de post-doctorat depuis plus d’une année. Il vient d’ailleurs de recevoir une bourse Marie Curie qui le soutiendra pendant deux années supplémentaires. À l’entendre, on a l’impression qu’il a non seulement passé de belles années, mais aussi trouvé sa voie.

Les matériaux ferroélectriques sont presque partout

Et maintenant le Prix Schläfli vient couronner le tout. Le jeune chercheur en sciences des matériaux a été récompensé pour ses travaux sur les matériaux ferroélectriques. Ceux-ci possèdent une polarisation électrique permanente – à l’image d’une pile munie d’un pôle positif et d’un pôle négatif. Jusqu’à récemment, on considérait que cette polarisation ne pouvait être modifiée que par un champ électrique. Martin Sarott a démontré dans son travail qu’il est également possible de contrôler de fines couches ferroélectriques à l’aide de la lumière. En science des matériaux, la lumière est certes utilisée depuis longtemps pour rendre visibles certaines caractéristiques, mais Martin Sarott est allé plus loin. Il a utilisé ses connaissances pour modifier de façon ciblée la direction de la polarisation électrique, sans avoir recours au champ électrique. Pour ce faire, il a irradié de fines couches d’un matériau ferroélectrique spécifique avec de la lumière UV. Il a constaté que la direction électrique peut être modifiée de manière réversible à l’aide de la lumière.

En raison de leurs propriétés piézoélectriques – c’est-à-dire leur capacité de transformer un signal électrique en une déformation mécanique – les matériaux ferroélectriques se trouvent dans de nombreux objets du quotidien : dans les briquets, les capteurs des airbags, les appareils à ultrasons, les capteurs de pression et les microphones, entre autres. Et leur potentiel ne s’arrête pas là : « Les matériaux ferroélectriques sont extrêmement prometteurs pour développer des dispositifs de stockage plus efficaces du point de vue énergétique, explique Martin Sarott. Avec de tels matériaux, il pourrait être possible de construire de nouvelles architectures informatiques qui fonctionneraient un peu comme le cerveau humain, avec des états intermédiaires au lieu d’uniquement utiliser des 0 et des 1. »

« 95 % des expériences ne marchent pas »

Lorsqu’on observe le résultat final, une telle recherche semble être une belle réussite, mais le chemin pour y parvenir n’est pas une promenade de santé : « 95 % des expériences ne marchent pas », confie le chercheur de 31 ans. « C’est une expérience d’apprentissage par laquelle il faut passer. » Et comme si cela ne suffisait pas, Martin Sarott s’est lancé dans sa thèse en 2019, juste avant le début de la pandémie de COVID. « Pour les scientifiques en sciences expérimentales, cela a été un véritable coup d’arrêt ». De plus, un instrument important pour la chambre à vide s’est cassé et il a fallu attendre six mois pour obtenir les pièces de rechange. « Cela a été dur mentalement. Il n’a pas toujours été facile de garder la tête froide », se remémore-t-il. Pour garder l’équilibre, le chercheur mise sur le sport : en été, il joue au tennis et fait du jogging, tandis qu’il skie en hiver. Parmi ses passe-temps figurent aussi les expérimentations culinaires. Il s’est récemment lancé dans la fabrication artisanale de boissons, comme de la bière au gingembre. « Ce n’est pas la créativité qui manque », dit-il en riant.

Louanges pour et par le directeur de thèse

Fils cadet d’une juriste et d’un géomètre, il a grandi à Schwarzenburg. Il se sentait comme à la maison sur les pistes du Selital et a aussi participé à des courses de ski. « J’ai eu une super enfance, explique-t-il. « Nos parents ne nous ont jamais vraiment imposé une voie. Ils nous ont laissé suivre nos propres passions. » Son grand frère, de deux ans son aîné, a été un modèle pour lui. Il a étudié la chimie, et Martin aurait lui aussi pu s’imaginer entreprendre des études de chimie ou de physique. C’est finalement lors d’une journée portes ouvertes à l’EPF de Zurich que son choix s’est porté sur les sciences des matériaux. « J’ai été particulièrement marqué par l’ambiance familiale dans mon cursus. Je suis rapidement entré en contact avec des étudiants et même des professeurs. » Il insiste notamment sur le coaching de son directeur de thèse pendant sa thèse. « Je savais que ce projet devait durer plusieurs années. L’échange avec lui a été extrêmement utile, dit-il. Il a aussi relevé mes faiblesses, par exemple mes difficultés à faire plusieurs choses à la fois. » Il est d’autant plus ravi des louanges de son mentor. « Je ne peux guère m’imaginer un meilleur candidat pour le Prix Schläfli », a-t-il écrit dans sa lettre de recommandation. Le jury a visiblement été du même avis.

Et la suite ? « Mon rêve serait une chaire professorale en Suisse. Mais je suis conscient de la concurrence qui règne dans le marché académique », concède-t-il. Il reste toutefois ouvert à d’autres pistes. « Si, dans un an, je me rends compte que je n’ai plus de plaisir à faire de la recherche, alors je me tournerai vers l’industrie. Cela ne serait certainement pas un échec. »

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