Effet photovoltaïque : du nouveau sous le Soleil
La récupération d’énergie est un enjeu majeur du XXIe siècle, et nous avons tous croisé au moins une fois les fameux panneaux solaires bleus qui permettent de convertir la lumière du Soleil en électricité. Mais ces panneaux sont soumis à un destin tragique… En effet, ils n’atteignent même pas les 50 % d’efficacité ! C’est alors qu’un nouvel effet surprenant fait son apparition : l’effet photovoltaïque anormal, dont l’origine physique même s’affranchit de cette limitation.
Symétrie versus Ordre sur terrain en 2D : match nul
Pourquoi, à basse température, l’eau se change-t-elle en glace ? La réponse à cette question repose sur les concepts d’ordre et de symétrie. Pour décider de l’état dans lequel se trouvera la matière, un match se joue en effet entre la symétrie et l’ordre, en fonction des conditions dans lesquelles le système se trouve, et en particulier de la température ambiante. Dans son article de 1971, V. Berezinskii explore le rôle d’un autre paramètre important, la dimension, en se focalisant sur celle où la physique est la plus étonnante : la dimension 2.
L’art de la diplomatie dans les cristaux magnétiques
Que se passe-t-il au juste à l’intérieur d’un aimant ? À quoi est due cette propriété particulière, l’aimantation, que partagent ces matériaux appelés « cristaux magnétiques » ? En fait, ils présentent une très grande variété de structures internes, en réponse à un ensemble de contraintes présentes à l’échelle microscopique. Ces « règles du jeu » sont assez simples : elles dictent la façon dont les aimantations de deux atomes voisins doivent se comporter l’une vis-à-vis de l’autre. Mais le jeu reste complexe : ce ne sont pas quelques atomes qui doivent cohabiter, mais des millions de milliards de milliards, et leurs exigences sont parfois contradictoires. Comment trouver une solution à l’amiable qui satisfasse tous les atomes du cristal ? C’est ce problème diplomatique complexe que Jacques Villain a cherché à résoudre en 1959.