Un cristal est un solide dont les atomes ou molécules sont régulièrement disposés selon une structure spécifique.
Lauréat du prix Nobel de physique 2012Frank Wilczek a découvert la symétrie de la matière dans le temps. Il est considéré comme le découvreur de ces soi-disant cristaux de temps, bien qu'en tant que théoricien, il ne les ait prédits que de manière hypothétique. Depuis, plusieurs scientifiques ont recherché des matériaux dans lesquels ce phénomène est observé. Le fait que les cristaux de l'espace-temps existent a été confirmé pour la première fois en 2017. Cependant, les structures ne mesuraient que quelques nanomètres et ne se formaient qu'à des températures très basses inférieures à -250 ° C. Le fait que les scientifiques aient maintenant réussi à afficher des cristaux spatio-temporels relativement grands de quelques micromètres en vidéo à température ambiante est considéré comme révolutionnaire. Mais aussi parce qu'ils ont pu montrer que leur cristal spatio-temporel de magnons peut interagir avec d'autres magnons qui entrent en collision avec lui.
«Nous avons pris une structure régulièrement répétitivedes magnons dans l'espace et dans le temps, envoyèrent d'autres magnons, et ils finirent par se disperser. Ainsi, nous avons pu montrer que le cristal temporel peut interagir avec d’autres quasiparticules. Personne n’a encore pu le démontrer directement dans une expérience, encore moins par vidéo.
Nick Traeger, doctorant à l'Institut Max Planck pour les systèmes intelligents
Dans leur expérience, les scientifiques ont placé une bandematériau magnétique sur une antenne microscopique à travers laquelle ils ont envoyé un courant RF. Ce champ micro-ondes a produit un champ magnétique oscillant, une source d'énergie qui a stimulé les magnons dans une bande - une quasi-particule à onde de spin. Les ondes magnétiques ont migré vers les bandes gauche et droite, se condensant spontanément en un motif répétitif dans l'espace et le temps. Contrairement aux ondes stationnaires triviales, ce modèle s'est formé avant même que deux ondes convergentes ne puissent se rencontrer et se croiser. Un motif qui disparaît régulièrement et réapparaît tout seul doit être un effet quantique.
Le caractère unique de l'ouverture est également utiliséune caméra à rayons X qui vous permet non seulement de voir les fronts d'onde avec une très haute résolution, ce qui est 20 fois mieux que le meilleur microscope optique. Mais il peut même le faire jusqu'à 40 milliards d'images par seconde, ainsi qu'avec une sensibilité extrêmement élevée aux phénomènes magnétiques.
« Nous avons pu montrer que de tels cristauxles espaces-temps sont beaucoup plus fiables et répandus que prévu. Notre cristal se condense à température ambiante et les particules peuvent interagir avec lui, contrairement à un système isolé. De plus, il avait atteint une taille qui pouvait être utilisée pour faire quelque chose avec ce cristal d’espace-temps magnon. Cela pourrait conduire à de nombreuses applications potentielles. »
Paweł Gruszecki, scientifique à la Faculté de physique de l'Université Adam Mickiewicz de Poznań
Les cristaux classiques ont une très largechamp d'application. Désormais, si les cristaux peuvent interagir non seulement dans l'espace mais aussi dans le temps, les scientifiques peuvent ajouter une autre dimension aux applications possibles. Le potentiel de la technologie des communications, du radar et de la technologie d'imagerie est énorme.
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