Des physiciens réinventent le magnétisme pour propulser les superordinateurs quantiques.
Une équipe de chercheurs de l’Université Rice vient de bousculer les fondements même de la physique du magnétisme avec leur nouvelle étude sur les films minces de fer-étain (FeSn). Leur recherche, centrée sur les propriétés magnétiques des aimants kagome, nommés d’après un motif de tissage de paniers traditionnel, révèle que les électrons localisés, et non les électrons mobiles comme précédemment supposé, sont les véritables moteurs du magnétisme dans ces matériaux.
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Le magnétisme au cœur d’une révolution pour les ordinateurs quantiques
Les résultats obtenus pourraient transformer radicalement les secteurs des supraconducteurs à haute température et des ordinateurs quantiques. La découverte que les bandes plates kagome restent séparées même à haute température indique une nouvelle façon de comprendre et de manipuler le magnétisme à des fins technologiques, ouvrant la voie à la création de matériaux aux propriétés personnalisées pour des applications avancées.
Un défi aux théories existantes
Ces constatations remettent en question les théories actuelles sur les métaux kagome et fournissent des perspectives novatrices sur le magnétisme. Cela pourrait inciter à de nouvelles recherches expérimentales et théoriques sur les propriétés émergentes des matériaux quantiques, enrichissant ainsi notre compréhension de ces substances mystérieuses et de leurs applications potentielles dans le monde réel.
Techniques de pointe et méthodologie
Pour arriver à ces conclusions, l’équipe a produit des films minces de haute qualité de FeSn et a examiné leur structure électronique en utilisant une méthode sophistiquée combinant l’épitaxie par jets moléculaires et la spectroscopie de photoémission résolue en angle. Cette approche a révélé des comportements électriques qui remettent en question l’entendement préalable du lien entre électronique et magnétisme dans les aimants kagome.
Implications pour le futur des technologies quantiques
L’étude des bandes plates kagome et des corrélations électroniques pourrait bénéficier aux nouvelles technologies comme la computation quantique topologique, où l’interaction du magnétisme et des bandes plates topologiques crée des états quantiques utilisables comme portes logiques quantiques. Les supraconducteurs à haute température pourraient également voir des avancées significatives grâce à cette compréhension approfondie.
Une compréhension élargie des interactions entre supraconducteurs et technologie quantique
Le travail de l’équipe de l’Université Rice non seulement élargit notre compréhension du FeSn mais a aussi des implications plus larges pour les matériaux aux caractéristiques comparables. Cette recherche pourrait bien marquer un tournant décisif dans la manière dont nous exploitons le magnétisme pour l’avancement des technologies quantiques et superconductrices.
Cet article explore les découvertes révolutionnaires d’une équipe de physiciens de l’Université Rice qui ont mis en lumière un nouveau mécanisme de magnétisme dans les aimants kagome. En identifiant les électrons localisés comme principaux acteurs du magnétisme, contrairement à la croyance antérieure qui prônait les électrons mobiles, ces scientifiques ouvrent des perspectives prometteuses pour le développement des ordinateurs quantiques et des superconducteurs à haute température.
Source : Nature
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