sciencesetavenir - Le cristal d’électrons : un rêve de physicien devenu réalité

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Le cristal d’électrons : un rêve de physicien devenu réalité


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Je cite tellement ça m'a "explosion de mon cerveau" (et parce que c'est caché par une pub):

Des cristaux dévoilés grâce à une feuille de graphène

Les premières démonstrations ont été apportées en juin 2021 par deux équipes indépendantes - l’une de l’Institut d’électronique quantique de Zurich, en Suisse, l’autre de l’Université Harvard, aux États-Unis. Elles ont utilisé un feuillet de diséléniure de molybdène (un semi-conducteur) pris entre deux composés isolants. La température a été réduite à quelques degrés au-dessus du zéro absolu. Et des électrodes en graphène ont réglé très précisément la densité d’électrons. Bingo ! Car en éclairant le semi-conducteur avec un laser et en analysant les rayonnements réfléchis, les chercheurs ont pu établir que des cristaux d’électrons s’étaient bien formés sur une couche bidimensionnelle, juste au-dessus. Les données spectroscopiques montrent clairement, en effet, que les électrons se sont organisés en réseau hexagonal, espacés chacun d’une vingtaine de milliardièmes de mètre. En augmentant la densité d’électrons ou la température, les scientifiques ont même pu suivre leur "liquéfaction", tel un morceau de glace fondant au soleil.

Trois mois plus tard, des physiciens de l’Université de Californie à Berkeley (États-Unis) ont exploité eux aussi des matériaux bidimensionnels pour former des cristaux de Wigner qu’ils ont pu sonder, cette fois, électron par électron ! Le dispositif était sensiblement le même, mais il a été recouvert d’une feuille de graphène. Elle a permis d’approcher la pointe d’un microscope à effet tunnel et de mesurer d’infimes courants sans détruire les cristaux. Grâce à cet appareillage, la position de chaque électron a pu être déterminée sur le réseau hexagonal, "dévoilant ainsi les toutes premières images de ces fascinantes structures", se réjouit Michael Crommie, un des auteurs de l’étude. Et apportant ainsi une réponse définitive à l’interrogation d’Eugene Wigner.

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