La stabilisation des polarons ouvre de nouveaux horizons

Formation d'un polaron dans des atomes d'oxyde de magnésium. Crédit: S. Falletta (EPFL) - Des physiciennes et physiciens de l'EPFL ont développé une formulation qui permet de résoudre le problème ancien de l'auto-interaction des électrons lors de l'étude des polarons, des quasi-particules créées par les interactions électron-phonon dans les matériaux. Leurs travaux peuvent aboutir à des calculs sans précédent des polarons dans les grands systèmes, à des études systématiques de vastes ensembles de matériaux et à une dynamique moléculaire évoluant sur de longues périodes. L'une des nombreuses particularités de la mécanique quantique est que les particules peuvent également être décrites comme des ondes. Un exemple courant est le photon, la particule associée à la lumière. Dans les structures ordonnées appelées cristaux, on peut voir et décrire les électrons comme des ondes qui se propagent dans l'ensemble du système, une image plutôt harmonieuse. Quand les électrons se déplacent dans le cristal, les ions - atomes portant une charge négative ou positive - sont disposés de façon périodique dans l'espace.