dimanche, mai 11, 2025
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Le courant emprunte une voie surprenante dans un matériau quantique

Le courant emprunte une voie surprenante dans un matériau quantique

par La rédaction
5 août 2023
en Quantique, Technologie

Le comportement de l’électron dans les isolants quantiques, un sujet de débat et de recherche de longue date, a été révélé de manière surprenante par une équipe de chercheurs de l’Université Cornell. Au lieu de se déplacer sur les bords du matériau, comme on le croyait auparavant, ils ont découvert que le courant de transport se déplace à travers l’intérieur du matériau.

Ces résultats pourraient avoir des implications majeures pour le développement de matériaux topologiques destinés aux futurs appareils quantiques.

L’insolite comportement de l’électron

L’étude, publiée dans Nature Materials, a été menée par l’équipe du professeur assistant de physique Katja Nowack, avec Matt Ferguson, Ph.D. ’22, comme auteur principal. L’objectif était de mieux comprendre les isolants dits de Hall quantique anormal. Ces matériaux intrigants montrent des comportements quantiques uniques lorsqu’ils sont soumis à des champs magnétiques.

Le projet est né de l’observation de l’effet Hall quantique. Cet effet a été découvert en 1980 et se produit lorsqu’un champ magnétique est appliqué à un matériau spécifique, provoquant une manifestation inhabituelle : l’intérieur de l’échantillon devient un isolant, tandis qu’un courant électrique se déplace dans un seul sens le long du bord extérieur. Les résistances sont quantifiées, ou restreintes, à une valeur définie par une constante universelle fondamentale.

Le concept controversé de l’isolant de Hall quantique anormal

Un isolant de Hall quantique anormal, qui a été découvert pour la première fois en 2013, parvient à obtenir le même effet en utilisant un matériau qui est magnétisé. Les électrons se déplacent le long du bord sans dissiper d’énergie, un comportement qui rappelle celui d’un supraconducteur. Toutefois, cette perception populaire est en train de changer.

« L’idée selon laquelle le courant circule le long des bords peut très bien expliquer comment vous obtenez cette quantification. Mais il s’avère que ce n’est pas la seule image qui peut expliquer la quantification », a déclaré Nowack. « L’image du bord a vraiment été la dominante depuis l’essor spectaculaire des isolants topologiques au début des années 2000. »

Articles à explorer

Un ordinateur quantique made in Ireland : Bell-1 bouscule les codes de la discipline

Un ordinateur quantique made in Ireland : Bell-1 bouscule les codes de la discipline

10 mai 2025
L'université de Rochester et le RIT développent un réseau expérimental de communications quantiques

L’université de Rochester et le RIT développent un réseau expérimental de communications quantiques

9 mai 2025

Observation directe du transport électronique

Pour cette nouvelle étude, l’équipe de Nowack s’est concentrée sur le tellurure d’antimoine de bismuth dopé au chrome, le même composé dans lequel l’effet Hall quantique anormal a été observé pour la première fois il y a une décennie. Ils ont utilisé un dispositif d’interférence quantique supraconducteur, ou SQUID, un capteur de champ magnétique extrêmement sensible qui peut fonctionner à basse température pour détecter des champs magnétiques infiniment petits. Le SQUID image efficacement les courants de flux, qui sont ce qui génère le champ magnétique.

Reconsidérer la compréhension des matériaux topologiques

Lorsque les chercheurs ont observé les électrons circulant dans la masse du matériau, et non sur les bords, ils ont commencé à revoir d’anciennes études. Ils ont constaté qu’il y avait eu de nombreux débats sur l’emplacement exact du flux après la découverte originale de l’effet Hall quantique en 1980.

« J’espère que la nouvelle génération travaillant sur les matériaux topologiques prendra note de ce travail et rouvrira le débat. Il est clair que nous ne comprenons même pas certains aspects très fondamentaux de ce qui se passe dans les matériaux topologiques, » a déclaré Nowack.

En synthèse

En somme, cette étude remet en question la compréhension traditionnelle de la circulation du courant dans les isolants de Hall quantique anormal. Elle souligne l’importance de comprendre à la fois les principes généraux et les nuances plus fines qui dictent le comportement des matériaux topologiques. Cette compréhension pourrait être cruciale pour le développement de technologies hybrides plus complexes.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce qu’un isolant de Hall quantique anormal ?
C’est un matériau qui montre des comportements quantiques uniques lorsqu’il est soumis à des champs magnétiques, permettant aux électrons de se déplacer sans dissipation d’énergie.

Que signifie la découverte de l’équipe de Nowack pour la compréhension des matériaux topologiques ?
Elle remet en question la perception traditionnelle que le courant circule uniquement le long des bords du matériau. Au lieu de cela, ils ont découvert que le courant circule à travers l’intérieur du matériau.

Quelles sont les implications de cette découverte ?
Cela pourrait avoir des implications majeures pour le développement de matériaux topologiques destinés aux futures technologies quantiques.

L’article de l’équipe, intitulé « Direct Visualization of Electronic Transport in a Quantum Anomalous Hall Insulator », a été publié le 3 août dans Nature Materials. L’auteur principal est Matt Ferguson, Ph.D. ’22, actuellement chercheur postdoctoral à l’Institut Max Planck pour la physique chimique des solides en Allemagne. DOI : 10.1038/s41563-023-01622-0

Les coauteurs sont David Low, étudiant en doctorat, et Nitin Samarth, Run Xiao et Anthony Richardella, chercheurs de l’État de Pennsylvanie.

La recherche a été principalement soutenue par l’Office of Basic Energy Sciences, Division of Materials Sciences and Engineering, du ministère américain de l’énergie.

La croissance des matériaux et la fabrication des échantillons ont été prises en charge par le 2D Crystal Consortium – Materials Innovation Platform (2DCC-MIP), financé par la National Science Foundation, à Penn State.

Tags: courantelectronmateriauquantique
TweetPartagePartagePartageEnvoyer
Article précédent

Découverte inédite de rayons gamma à très haute énergie émanant du soleil

Article suivant

Contrôler le spin pour développer l’informatique quantique de demain

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Les mouvements oculaires prédisent les limites de vitesse dans la perception. Adapté par Martin Rolfs.
Recherche

Les mouvements oculaires prédisent les limites de vitesse dans la perception

il y a 14 heures
Quelle est l'efficacité réelle des pompes à chaleur ?
Industrie énergie

Quelle est l’efficacité réelle des pompes à chaleur ?

il y a 18 heures
L'IA au travail : un gain de confort qui pourrait vous coûter cher
Intelligence artificielle

L’IA au travail : un gain de confort qui pourrait vous coûter cher

il y a 2 jours
Plus d'infos
Article suivant
Contrôler le spin pour développer l'informatique quantique de demain

Contrôler le spin pour développer l'informatique quantique de demain

Le transistor à double couche électrique le plus rapide du monde créé par NIMS

Le transistor à double couche électrique le plus rapide du monde créé par NIMS

Q-silicon : vers des ordinateurs quantiques plus rapides et moins énergivores

Q-silicon : vers des ordinateurs quantiques plus rapides et moins énergivores

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme : Amazon partenaire

Articles récents

Les mouvements oculaires prédisent les limites de vitesse dans la perception. Adapté par Martin Rolfs.

Les mouvements oculaires prédisent les limites de vitesse dans la perception

11 mai 2025
Quelle est l'efficacité réelle des pompes à chaleur ?

Quelle est l’efficacité réelle des pompes à chaleur ?

11 mai 2025
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com