Un « démon » invisible rôde dans un curieux supraconducteur

La version originale de cette histoire est apparue dans Quanta Magazine. En 1956, David Pines a formulé un phantom. Il a prédit l’existence de mers de vagues électriques qui pourraient se neutraliser mutuellement, rendant le mouvement de l’océan dans son ensemble immobile même si les vagues individuelles refluaient et affluaient. L’anomalie, qui est devenue connue sous le nom de démon de Pines, serait électriquement neutre et, par conséquent, invisible à la lumière – la définition de la détection difficile.Au fil des décennies, les physiciens ont réussi à apercevoir des variantes de démons. Mais le démon original de Pines – qui surgirait naturellement des électrons dans les blocs métalliques – n’a pas été détecté.Une équipe de physiciens de l’Université de l’Illinois, à Urbana-Champaign, semble maintenant avoir repéré le démon de Pines. Après avoir affiné une technique permettant de suivre précisément les électrons lorsqu’ils ricochent sur un matériau, l’équipe a produit et détecté une série de vagues périodiques qui se propagent à travers des essaims d’électrons. Ces vagues, que les physiciens appellent « modes », correspondent en grande partie aux calculs de Pines. Les chercheurs ont détaillé leurs résultats dans Nature en août. »Ces modes n’ont pas été vus depuis 70 ans », a déclaré Piers Coleman, physicien théoricien à l’Université Rutgers. Mais cette nouvelle expérience, d’une certaine manière, « ramasse ces modes de démon ». Les années 1950 ont été une période de boom pour l’étude des électrons dans les métaux. Les physiciens avaient déjà développé une théorie simpliste qui ignorait la tendance des électrons à se repousser mutuellement, les traitant collectivement comme s’ils formaient une sorte de gaz en écoulement libre. En 1952, Pines et son directeur de thèse, David Bohm, ont fait un pas de plus. Après avoir ajouté des interactions électroniques à cette théorie du « gaz d’électrons », ils ont constaté que les électrons pouvaient se regrouper en certains endroits et se répandre dans d’autres. Ces électrons en cluster formaient de jolies vagues de densité alternée plus élevée et plus basse (et, par conséquent, des régions de charge électrique plus élevée ou plus basse). Gregory Barber Sophia Chen

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