Physique du futur



Le proverbe « Les opposés s'attirent » a pris tout son sens avec la découverte récente des isolants topologiques.

Contrairement aux matières usuelles, qui sont soit isolantes comme le bois soit conductrices comme le fer, ces nouveaux composés possèdent à la fois un intérieur isolant qui empêche le courant électrique de voyager et une surface qui agit comme un conducteur d'électricité. L'observation de ces propriétés électromagnétiques étonnantes, peu comprises, qui ne peuvent être décrites par les théories physique conventionnelles, ont généré une effervescence incroyable en physique fondamentale et appliquée.

Les physiciens considèrent les isolants topologiques comme une solution pour régler le problème de puces électroniques qui surchauffent dans les ordinateurs portables.

Grâce à une bourse du FRQNT, Sophie Charpentier, chercheure postdoctorale en microtechnologie et nanosciences à l'École polytechnique Chalmers, une grande école d'ingénieurs en Suède, et au Département de physique de l'Université de Sherbrooke, tente de dompter ces isolants topologiques en les emprisonnant « en sandwich » entre deux électrodes supraconductrices d'aluminium. En étudiant le transport électrique d'une électrode à l'autre, elle peut notamment voir comment réagit le matériau sous certaines températures ou lorsqu'on le réduit à l'échelle du micromètre et même du nanomètre.

L'engouement pour les isolants topologiques n'est pas sans raison. Comme ils peuvent transporter le courant électrique de façon très efficace, en générant très peu de chaleur, les physiciens les considèrent comme une solution pour régler le problème de puces électroniques qui surchauffent dans les ordinateurs portables, par exemple. Mais tout cela n'est pas pour demain, car à l'échelle des atomes et des particules, la difficulté de fabrication devient digne d'une mission impossible!