Les physiciens ont découvert un nouveau matériau semi-métallique et affirment que cela ne pourrait être que la base d’une nouvelle branche de la physique. Des matériaux semi-métalliques également connus sous le nom de fermions de Weyl ont été observés au cours de deux études aux États-Unis et en Australie.
Les chercheurs d’un endroit théorisaient comment il pourrait exister tandis que l’autre équipe mesurait ses propriétés à travers l’océan. Les quasi-particules dans un matériau semi-métallique sont le résultat d’interactions entre de nombreuses particules, ce qui les fait se déplacer à environ trois millions de la vitesse de la lumière malgré une masse nulle.
(Source: Daily Mail)Les fermions de Weyl ont été prédits il y a près d’un siècle et ont été mesurés pour la première fois en 2015. Ils pourraient un jour révolutionner les ordinateurs quantiques et l’électronique. Selon les chercheurs, un tel système serait capable de conduire le courant électrique avec une perte presque nulle.
Des chercheurs de l’Université de technologie de Vienne ont détecté avec succès ces particules dans des systèmes électroniques fortement corrélés. Les lois de la relativité dictent que les particules libres de masse nulle doivent se déplacer à la vitesse de la lumière. Les fermions de Weyl ne sont pas des particules libres, mais sont connus comme des quasi-particules à l’état solide. Cela signifie qu’ils sont générés par le résultat d’interactions entre électrons.
«Les quasiparticules ne sont pas des particules au sens conventionnel, mais plutôt des excitations d’un système composé de nombreuses particules en interaction», explique le professeur Silke Bühler-Paschen de l’Institut TU Wien pour la physique du solide. Ces quasi-particules à l’état solide se comportent comme de l’eau dans une vague, où l’onde est entraînée dans son ensemble par les molécules combinées.
(Source: spectre IEEE)Cette nature interconnectée des particules donne lieu à des propriétés extraordinaires telles que la supraconductivité à haute température et de nouveaux types de transitions de phase. “Les fortes interactions dans ces matériaux ont généralement conduit, par le biais de l’effet dit Kondo, à ce que les particules se comportent comme si elles avaient une masse extrêmement importante”, explique Sami Dzaber. “Il était donc surprenant pour nous de détecter des fermions de Weyl avec une masse de zéro dans ce type particulier de matériau.”
“Bien que nos fermions Weyl soient sans masse, leur vitesse est extrêmement faible”, explique Bühler-Paschen. “En tant que tels, ils sont encore plus lents que les phonons, analogues à l’onde d’eau à l’état solide, et cela les rend détectables dans notre expérience.”
L’équipe de l’Université Rice a mené des recherches théoriques, tandis que les chercheurs de la TU Wien ont mesuré les propriétés du matériau semi-métallique. Les deux types de recherche parallèles ont permis une meilleure compréhension des particules nouvellement découvertes.
(Source: Daily Mail)«Même si les fermions de Weyl ont été initialement trouvés dans d’autres matériaux, il est beaucoup plus facile de contrôler l’effet dans nos matériaux fortement corrélés», explique Silke Bühler-Paschen. “En raison de leur faible énergie, il est beaucoup plus facile de les influencer en utilisant des paramètres tels que la pression ou un champ magnétique externe.”
Il ne faudra pas longtemps avant de voir ces nouvelles particules utilisées dans l’électronique.
