Atomes et Molécules

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.

Les horloges atomiques de poche

De plus en plus d’applications requièrent des références de temps performantes, que ce soit les systèmes de navigation par satellite, les réseaux de communications, les réseaux électriques intelligents, les radars météo, les réseaux de transactions financières, les véhicules autonomes, etc. Les horloges atomiques permettent d’atteindre une stabilité inégalée mais, très souvent, au détriment du volume qu’elles occupent. Difficile d’imaginer l’utilité d’une horloge de la taille d’un studio pour une application aux communications militaires sur le terrain ou dans un système embarqué de véhicule. À moins de trouver une solution pour que ces horloges tiennent dans la poche !

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.

Pourquoi mon ketchup coule sur mes frites ? Vision de dynamique moléculaire

Vous avez forcément déjà vécu cette expérience : vous tentez de verser du ketchup sur vos frites, mais rien ne sort de la bouteille. Vous tapotez alors le fond à plusieurs reprises plus ou moins énergiquement et… d’un coup, le ketchup en jaillit en recouvrant votre assiette ! Pourquoi un tel désastre ?

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