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Métaux et isolants : différence quantique !

Dans la matière, les électrons se comportent comme des ondes quantiques piégés dans une boîte.

Dans les métaux, l’empilement de leurs énergies permet à certains d’entre eux de se déplacer librement et de conduire le courant électrique. Dans les isolants, ce sont les mêmes électrons, mais cette fois, aucun n’a l’énergie pour pouvoir se déplacer facilement. Cette différence subtile a permis aux chercheurs d’inventer des matériaux sur mesure au cœur de l’électronique moderne.

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En laboratoire : Les supraconducteurs des métaux plus que parfaits !

Certains métaux à très basse température conduisent le courant parfaitement. Plus aucune résistance, ni échauffement ! C’est la supraconductivité. Plus étonnant encore, les supraconducteurs font léviter les aimants. La supraconductivité est bien comprise : les électrons du métal forment à basse température une onde quantique géante. Mais elle est reste une grande énigme dans certaines céramiques où elle apparaît à des températures anormalement élevées.

Application : Les ordinateurs sont quantiques

L’extraordinaire essor des ordinateurs a été possible grâce à l’invention du transistor par les physiciens de la quantique. Ces chercheurs sont parvenus à insérer dans des isolants des électrons libres en ajoutant d’autres atomes choisis pour leurs propriétés quantiques. Ils ont alors pu inventer de nouveaux dispositifs aux propriétés électriques révolutionnaires comme les transistors, mais aussi les diodes lasers, les LED ou les mémoires flash.