actualités

Des chercheurs ont mis en évidence une nouvelle espèce dans un matériau fabriqué artificiellement. Le matériau devient ferromagnétique parce que les électrons minimisent leur énergie cinétique. par Oliver Morsch Pour qu'un aimant adhère à la porte du réfrigérateur, plusieurs effets physiques doivent parfaitement se combiner à l'intérieur.

Dans le cadre d'une collaboration, des chercheuses et chercheurs ont découvert une propriété magnétique surprenante d'un matériau exotique. Elle permettrait aux ordinateurs d'utiliser moins d'un millionième de l'énergie nécessaire pour commuter un seul bit. Le monde de la science des matériaux ne cesse de découvrir ou de fabriquer des matériaux aux propriétés exotiques.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont obtenu pour la première fois un effet de mémoire de forme sur des objets de quelques nanomètres d'épaisseur seulement. Cela peut être utilisé pour fabriquer des machines minuscules et des petits robots à l'échelle nanométrique. Les alliages qui peuvent revenir à leur structure initiale après avoir été déformés possèdent ce que l'on appelle une mémoire de forme.

Des scientifiques de l'EPFL ont imaginé une nouvelle approche de l'électronique qui implique de concevoir des métastructures à l'échelle de sous-longueur d'onde. Elle pourrait lancer la prochaine génération de dispositifs ultrarapides pour l'échange de quantités massives de données, avec des applications dans les communications 6G et au-delà.

Des physiciens de l'Université de Bâle ont pour la première fois démontré expérimentalement qu'il existe une corrélation négative entre les deux spins d'une paire d'électrons intriqués provenant d'un supraconducteur. Pour leur étude, ils ont utilisé des filtres de spin composés de nano-aimants et de points quantiques, comme ils le rapportent dans la revue scientifique "Nature".

Des chercheurs ont développé une méthode pour refroidir simultanément plusieurs nanoparticules à des températures de quelques millièmes de degré seulement au-dessus du zéro absolu. Cette nouvelle méthode permet d'étudier les effets quantiques de plusieurs nanoparticules et de construire des capteurs ultrasensibles.

Refroidir des matériaux à l'extrême est important pour la recherche fondamentale en physique et les applications techniques. Des chercheurs bâlois ont réussi à refroidir un circuit électrique sur une puce à 220 microkelvin - proche du zéro absolu - en améliorant un réfrigérateur spécial et un thermomètre à basse température.

Plus de pompes à chaleur dans les bâtiments et plus de voitures électriques sur les routes entraîneront à l'avenir une augmentation de la consommation d'électricité en Suisse. Pour couvrir ces besoins croissants, nous dépendons des importations d'électricité, qui ont souvent une forte empreinte carbone, car elles proviennent par exemple de centrales à gaz ou à charbon.

Dans les véhicules électriques ou les installations photovoltaïques, les convertisseurs entraînent d'importantes pertes d'énergie. Conçu à l'EPFL, un nouveau type de transistor ouvre la voie à une conversion d'électricité plus efficace pour les applications à haute puissance. Sans eux, la fée électricité perdrait l'essentiel de ses pouvoirs.

Une équipe de physiciens et de chimistes a produit les premiers rubans de graphène poreux dans lesquels des atomes de carbone spécifiques du réseau cristallin sont remplacés par des atomes d'azote. Ces rubans ont des propriétés semi-conductrices qui les rendent intéressants pour des applications en électronique et en informatique quantique, comme l'ont rapporté des chercheurs des universités de Bâle, Berne, Lancaster et Warwick dans le Journal of the American Chemical Society.

Les chercheurs de l'Empa ont réussi à rendre les aérogels utiles pour la microélectronique : Les aérogels à base de nanofibres de cellulose peuvent efficacement protéger des radiations électromagnétiques sur une large gamme de fréquences - et sont inégalés en termes de poids. Les moteurs électriques et les appareils électroniques génèrent des champs électromagnétiques qui doivent parfois être blindés afin de ne pas affecter les composants électroniques voisins ou la transmission des signaux.

Des physiciens de l'EPFL ont réussi la fusion contrôlée d'un cristal très fin de quasi-particules magnétiques en transformant de la glace en eau. De nouvelles phases de la matière ont été découvertes et un nouveau modèle d'études de physique fondamentale a été établi. L'introduction de la topologie, une branche des mathématiques axée sur les propriétés des « noeuds » dans la physique a donné jour à des concepts révolutionnaires tels que les phases topologiques de la matière et les transitions de phase topologiques qui ont été récompensées par le Prix Nobel de physique en 2016.

Des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer PSI ont réussi une première: réaliser un «film en 3D» de processus magnétiques qui se jouent à l'échelle du nanomètre. Ce «court-métrage» donne à voir une multitude de dynamiques dans le matériau, dont le mouvement des frontières en forme de tourbillons qui se trouvent entre les différents domaines magnétiques.

Des chercheurs des universités de Genève et de Manchester ont pour la première fois confirmé expérimentalement la théorie de la très forte résonance magnétique dans le graphène. Pouvoir contrôler les ondes infrarouges et terahertz à l'aide de champs magnétiques ou électriques est l'un des grands défis de la physique qui pourrait révolutionner l'opto-électronique, les télécommunications et les diagnostics médicaux.

Des physiciens de l'EPFL ont développé une méthode reposant sur les principes des hologrammes pour saisir des images 3D d'objets hors d'atteinte de la lumière. La photographie mesure la quantité de lumière de couleurs différentes qui atteint la pellicule. Cependant, la lumière est aussi une onde, caractérisée par conséquent par une phase.

Des chercheurs de l'EPFL ont réalisé un transformateur de moyenne fréquence compact et efficace. Il devrait permettre d'améliorer la flexibilité et l'efficacité des réseaux électriques intelligents de demain, ainsi que celle des réseaux de distribution DC . Depuis plus de 100 ans, les réseaux de distribution électriques du monde entier fonctionnent avec du courant alternatif (AC).

Un nouveau matériau pour des mémoires informatiques peu énergivores réussit à atteindre la température de fonctionnement d'un ordinateur Les multiferroïques sont considérés comme les matériaux miracle des mémoires informatiques du futur - pour autant que l'on arrive à conserver leurs propriétés particulières aux températures de fonctionnement d'un ordinateur.

Des physiciens de l'EPFL ont utilisé la microscopie à effet tunnel à balayage pour tester avec succès la stabilité d'un aimant constitué d'un seul atome. Malgré l'essor des lecteurs à semi-conducteurs (SSD), les dispositifs de stockage magnétique tels que les disques durs conventionnels et les bandes magnétiques sont encore très répandus.

A l'aide d'un seul capteur et d'un ordinateur, des chercheurs de l'EPFL sont parvenus à détecter et localiser en moins de trois minutes l'emplacement d'un court-circuit créé intentionnellement dans le réseau électrique du canton de Fribourg.

Des chercheurs de l'EPFL ont trouvé le moyen de contourner une limite physique décrite comme fondamentale depuis plus de 100 ans.