{"id":6411,"date":"2018-05-09T12:13:13","date_gmt":"2018-05-09T11:13:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www3.unifr.ch\/alma-georges?p=6411"},"modified":"2018-05-09T12:13:13","modified_gmt":"2018-05-09T11:13:13","slug":"une-verite-qui-derange","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.unifr.ch\/alma-georges\/articles\/2018\/une-verite-qui-derange","title":{"rendered":"\u00abUne v\u00e9rit\u00e9 qui d\u00e9range\u00bb"},"content":{"rendered":"

M\u00eame dans le domaine des sciences dures, d\u00e9tromper ses confr\u00e8res ne va pas sans mal. Des physiciens fribourgeois viennent d\u2019en faire l\u2019exp\u00e9rience, eux qui ont d\u00e9montr\u00e9 que le r\u00e9seau cristallin du TiSe2, un mat\u00e9riau de synth\u00e8se prometteur dans le domaine de l\u2019\u00e9lectronique, garde sa sym\u00e9trie \u00e0 basse temp\u00e9rature. M\u00eame si cette d\u00e9couverte ne vous emp\u00eachera pas de dormir, elle a fait son effet dans le landernau scientifique.
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Accrochez-vous \u00e0 votre ordinateur et pr\u00e9parez-vous \u00e0 \u00eatre d\u00e9\u00e7u! Contrairement \u00e0 votre plus intime conviction, et \u00e0 celle de la communaut\u00e9 scientifique, le Titanium dis\u00e9l\u00e9nide (TiSe2) n\u2019est pas le mat\u00e9riau de synth\u00e8se que vous croyez. Il y a tromperie sur la marchandise! A basse temp\u00e9rature, sa structure cristalline reste sym\u00e9trique \u2013 ou achiral pour utiliser le jargon des physiciens. Tout le contraire de ce qu\u2019affirmait une \u00e9tude japonaise publi\u00e9e quelques ann\u00e9es auparavant. Un d\u00e9tail? Que nenni! Lisez plut\u00f4t!<\/p>\n

A la recherche d\u2019une nouvelle \u00e9lectronique
\n<\/strong>De nos jours, les mat\u00e9riaux de synth\u00e8se suscitent un int\u00e9r\u00eat immense. Soumis \u00e0 des temp\u00e9ratures glaciales, de celles que vous ne trouverez pas dans votre cong\u00e9lateur puisqu\u2019elles avoisinent les -270\u00b0C, ces mat\u00e9riaux deviennent supraconducteurs. Autrement dit, ils conduisent le courant \u00e9lectrique sans aucune r\u00e9sistance… et donc sans dissipation d\u2019\u00e9nergie. Cette propri\u00e9t\u00e9 fait r\u00eaver: elle laisse entrevoir la possibilit\u00e9 de d\u00e9passer les limites de l\u2019\u00e9lectronique que l\u2019on conna\u00eet aujourd\u2019hui. Le TiSe2, mat\u00e9riau synth\u00e9tis\u00e9 depuis la fin des ann\u00e9es soixante, est int\u00e9ressant \u00e0 cet \u00e9gard: \u00abIl y a des choses bizarres qui se passent \u00e0 basse temp\u00e9rature, explique le Professeur Philipp Aebi, ses propri\u00e9t\u00e9s se modifient. Dans notre domaine, c\u2019est tr\u00e8s, tr\u00e8s chaud!\u00bb Et, en 2010, le sujet devient m\u00eame br\u00fblant. Cette ann\u00e9e-l\u00e0, des chercheurs japonais affirment que le TiSe2 devient chiral (voir encadr\u00e9) \u00e0 basse temp\u00e9rature. Ce qui semble \u00eatre un pur d\u00e9bat de sp\u00e9cialistes rev\u00eat pourtant une importance capitale pour la recherche fondamentale et pour les applications futures. De la structure, sym\u00e9trique ou non, des mat\u00e9riaux de synth\u00e8se d\u00e9pendent leurs propri\u00e9t\u00e9s physiques, telles que leur capacit\u00e9 \u00e0 conduire le courant \u00e9lectrique, leur r\u00e9activit\u00e9 chimique ou encore leur comportement lorsqu\u2019ils sont expos\u00e9s \u00e0 une source de lumi\u00e8re.<\/p>\n

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\n \"Baptiste\n \n \n \n<\/div>\n
\n \"Baptiste\n \n \n \n<\/div>\n
\n \"Dans\n \n \n \n<\/div>\n
\n \"Thomas\n \n \n \n<\/div>\n
\n \"L'image\n \n \n \n<\/div>\n
\n \"Philipp\n \n \n \n<\/div>\n
\n \"Le\n \n \n \n<\/div>\n
\n \"Quand\n \n \n \n<\/div>\n\n<\/div>\n\n

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To be chiral or not to be?
\n<\/strong>Face \u00e0 cette d\u00e9couverte, l\u2019\u00e9quipe du Professeur Aebi reste dubitative, fa\u00e7on Saint-Thomas: \u00abCela fait dix-huit ans que nous travaillons sur le TiSe2 et nous n\u2019avions jamais observ\u00e9 cette chiralit\u00e9. Pour nous, son r\u00e9seau cristallin \u00e9tait sym\u00e9trique.\u00bb Mais le fait de ne pas observer un ph\u00e9nom\u00e8ne ne signifie pas n\u00e9cessairement qu\u2019il n\u2019existe pas: \u00abOn sentait qu\u2019il y avait quelque chose de branlant, rench\u00e9rit Baptiste Hildebrand, mais nous ne pouvions pas le d\u00e9montrer car cela se passe \u00e0 une \u00e9chelle si infime que nous n\u2019avions pas les moyens techniques de l\u2019observer.\u00bb Au niveau international, l\u2019\u00e9tude nippone fait grand bruit et suscite de grands espoirs. L\u2019\u00e9quipe du Professeur Aebi y pense puis oublie, accapar\u00e9e par d\u2019autres projets… mais, en physique comme dans la vie, ce que l\u2019on glisse sous le tapis rejaillit in\u00e9vitablement au moment o\u00f9 on l\u2019attend le moins.<\/p>\n

Les vertus de la s\u00e9rendipit\u00e9
\n<\/strong>Baptiste Hildebrand et son coll\u00e8gue Thomas Jaouen poursuivent leurs recherches sur le TiSe2. Pour en identifier les d\u00e9fauts, ils en placent des \u00e9chantillons dans un microscope \u00e0 effet tunnel, un appareil qui ressemble aux fruits des amours d\u2019une soucoupe volante avec un poulpe chrom\u00e9. A l\u2019int\u00e9rieur y r\u00e8gne un vide sid\u00e9ral et un froid quasi absolu de pr\u00e8s de 4,5 Kelvin, environ -270 degr\u00e9s Celsius. Gr\u00e2ce \u00e0 ce microscope, en 2017, les deux physiciens rep\u00e8rent des d\u00e9fauts in\u00e9dits de forme triangulaire dans le mat\u00e9riau. \u00d4 surprise, ceux-ci apparaissent de mani\u00e8re sym\u00e9trique. \u00abOn s\u2019est dit qu\u2019on pourrait utiliser ce d\u00e9faut atomique judicieusement plac\u00e9 dans le r\u00e9seau cristallin pour montrer que le TiSe2 n\u2019est pas chiral\u00bb. Aussit\u00f4t dit, aussit\u00f4t fait! Les r\u00e9sultats sont sans \u00e9quivoque et apportent la preuve que le mod\u00e8le propos\u00e9 en 2010 ne tient pas la route. Une d\u00e9couverte quasi involontaire mais qui n\u2019a rien de fortuite. \u00abDans la recherche, les choses que l\u2019on trouve d\u00e9pendent des yeux de celui qui fait l\u2019exp\u00e9rience. Baptiste avait les bons yeux!\u00bb, conclut Philipp Aebi.<\/p>\n

Et alors?<\/strong>
\nAu-del\u00e0 de la recherche fondamentale, on peut se demander si cette d\u00e9couverte sonne le glas des espoirs que les chercheurs pla\u00e7aient dans le TiSe2. Philipp Aebi hausse les \u00e9paules: \u00abPeut-\u00eatre, au niveau de l\u2019\u00e9lectronique de spin, mais notre \u00e9tude am\u00e9liore tout de m\u00eame nos connaissances en mati\u00e8re de supraconductivit\u00e9.\u00bb La nouvelle n\u2019en secoue pas moins le microcosme de la physique des solides. \u00abToutes les discussions portent sur un paragraphe, celui qui concerne la chiralit\u00e9, alors que l\u2019article compte cinq pages!\u00bb, s\u2019\u00e9tonne \u00e0 moiti\u00e9 Baptiste Hildebrand. \u00abDans la communaut\u00e9 scientifique, beaucoup sont soulag\u00e9s. Pour d\u2019autres, on passe pour des rabat-joie\u00bb.

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La chiralit\u00e9, k\u00e9zako?
\n<\/strong>Le terme semble barbare mais \u00e0 y regarder de plus pr\u00e8s, le concept ne nous est pas compl\u00e8tement inconnu. Il suffit de penser \u00e0 \u00abchiro-mancie\u00bb, \u00abchiro-practie\u00bb, dont le pr\u00e9fixe fait r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 la main. Idem pour chiralit\u00e9: \u00abC\u2019est une importante propri\u00e9t\u00e9 d\u2019asym\u00e9trie que nous pouvons facilement exp\u00e9rimenter \u00e0 chaque fois que nous regardons nos mains, explique Baptiste Hildebrand. Notre main est chirale car elle n\u2019est pas superposable \u00e0 son image renvoy\u00e9e par un miroir. Elle ne pr\u00e9sente aucune sym\u00e9trie intrins\u00e8que.\u00bb En chimie et en physique, cette notion est importante car elle influence les propri\u00e9t\u00e9s des mol\u00e9cules.<\/div>\n
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