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Un laser ultra-rapide révèle la structure atomique d'un matériau quantique

Les matériaux quantiques portent nombre de promesses. Ils pourraient servir à fabriquer des calculateurs quantiques fonctionnant à température ambiante, des capteurs insensibles aux interférences et des panneaux photovoltaïques à haut rendement. Problème : l’étude de ces matériaux aux propriétés électromagnétiques spécifiques s’avère complexe. Dans la revue Science, des chercheurs de l’Université du Michigan (États-Unis) et de Ratisbonne expliquent avoir mis au point une méthode permettant de cartographier leur structure et leurs propriétés.

Une avancée qui vise à faciliter le développement de nouveaux matériaux quantiques. Pour y parvenir, les scientifiques ont utilisé un laser aux pulsations ultra-rapides, de 100 femtosecondes. Soit 100 millionièmes de milliardième de seconde. Ces flashs lumineux excitent les électrons du matériau analysé, qui se déplacent et émettent de la lumière.

Grâce à cette réaction lumineuse, les chercheurs ont pu observer précisément l’état quantique d’un cristal de diséléniure de tungstène, un matériau semi-conducteur. Ils ont également mesuré le pseudo-spin des électrons qui le composent, un élément utile pour stocker et analyser de l’information quantique, et effectué la cartographie atomique du matériau, mesurant précisément l’altitude des vallées où se déplacent les électrons. Une information idéale pour comprendre le comportement d’un matériau et trouver ses futurs usages.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

L'Usine Nouvelle

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