Des physiciens du MIT étudient la coexistence de phases électroniques dans un matériau quantique
Une nouvelle recherche menée par des physiciens du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a révélé comment deux phases distinctes de comportement électronique peuvent émerger et coexister dans un même matériau quantique. Les résultats, publiés dans la revue Nature Physics, pourraient expliquer comment certains matériaux présentent des propriétés telles que la supraconductivité et le magnétisme.
L’équipe, dirigée par Nuh Gedik, a étudié le matériau rare, le tritellurure d’erbium. À des températures spécifiques, les électrons de ce matériau s’organisent en un motif ondulatoire, connu sous le nom de phase de « vague de densité de charge » (CDW). En refroidissant davantage, une seconde phase ondulatoire se forme, créant un motif en damier d’électrons coexistant.
Les chercheurs ont observé que la première phase se forme progressivement, tandis que la seconde émerge de manière inattendue, d’abord en poches qui s’étendent, semblable à la cristallisation de l’eau en glace. Cette découverte remet en question les mécanismes traditionnels des transitions de phase dans les matériaux quantiques.
Les scientifiques ont également mis en évidence deux types de vagues de densité de charge dans le tritellurure d’erbium, avec la première phase se formant à -8 degrés Celsius et la seconde à -113 degrés Celsius. En refroidissant des échantillons à environ -230 degrés Celsius, ils ont pu observer comment ces phases se rétablissent après avoir été perturbées par des impulsions laser.
Cette étude pourrait offrir des perspectives sur la manière dont les matériaux complexes interagissent et coexistent, ce qui est essentiel pour la conception de dispositifs quantiques performants.
Source : MIT News
