Quand la supraconductivité disparaît au cœur d’un tube quantique

Le comportement des électrons dans un matériau est généralement difficile à prévoir. En les remplaçant par des atomes neutres de lithium ultra-froid qu’ils ont fait circuler dans un tube quantique unidimensionnel, des physiciens de l’Université de Genève (UNIGE), de l’ETH Zurich et de l’EPFL ont pu confirmer un état inhabituel de la matière, qui reste isolante quelle que soit le niveau d’attraction entre les particules. Leurs travaux, à découvrir dans PRX, ouvrent la voie à la recherche de nouveaux matériaux aux propriétés atypiques.

Le fait qu’un matériau soit un métal ou un isolant dépend d’une série de détails microscopiques, tels que la force des interactions entre électrons, la présence d’impuretés ou d’obstacles, ou encore le nombre de dimensions à travers lesquelles les porteurs de charge peuvent se propager. Cette complexité rend très difficile la prédiction des propriétés électroniques d’un matériau donné. Car si on sait parfaitement modéliser la trajectoire d’une particule dans le vide, on peine à le faire dans un matériau, un cristal par exemple, où les électrons circulent entre des noyaux d’atomes chargés positivement. Ces derniers génèrent un potentiel périodique, un peu comme une série de crêtes qui influerait sur le déplacement des électrons, compliquant les

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