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Accélération du courant dans le plasma quantique

06.04.2012

A l'heure actuelle, l'électronique nécessite des processeurs de plus en plus compacts et puissants. Des scientifiques allemands ont découvert un nouveau phénomène jusque-là inconnu dans le plasma quantique qui peut résoudre ce problème.

Le plasma est un gaz électriquement conducteur ionisé, composé de porteurs de charge positifs (ions) et négatifs (appelés électrons non dégénérés). Presque toute la matière ordinaire de l'univers est principalement du plasma, et sur Terre, elle est utilisée pour produire de l'énergie dans la fusion thermonucléaire contrôlée, la médecine, l'industrie, etc.

Des physiciens de l'Université de la Ruhr à Bochum (Allemagne) ont découvert qu'un potentiel chargé négativement permet de combiner des particules chargées positivement (ions) dans des structures de plasma semblables à des atomes. Ainsi, le courant électrique commence à circuler beaucoup plus rapidement et plus efficacement, ouvrant de nouvelles perspectives pour la nanotechnologie. Le nouvel effet est observé au niveau atomique dans le plasma quantique. C'est le cas lorsque, par rapport à la normale, la densité du plasma quantique est très élevée, et sa température, au contraire, est faible.

Le potentiel négatif découvert par les scientifiques provoque une force d'attraction entre les ions, qui forment alors des réseaux. Ces réseaux sont compressés, la distance entre eux est réduite et le courant les traverse beaucoup plus rapidement. Ce phénomène est dû aux processus collectifs d'interaction des électrons dégénérés avec le plasma quantique. Un tel plasma peut être trouvé, par exemple, dans des étoiles brillantes avec une pénurie de combustible nucléaire (naines blanches) ou obtenu en laboratoire à l'aide d'un rayonnement laser.

Les recherches des physiciens de l'Université de la Ruhr ouvrent la possibilité d'une cristallisation ionique à l'échelle atomique. Il s'agit d'une toute nouvelle ligne de recherche qui peut relier différentes disciplines de la physique. Concrètement, cette découverte peut aider à créer des puces pour ordinateurs quantiques, des semi-conducteurs, des films métalliques ultra-minces et des nanostructures métalliques.

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