La 3 ème partie n’a qu’ une traduction quasi-totale et un résumé à vous proposer…Certes j’aurais pu garder un des titres de PHYSICS WORLD pour attirer ici le « buzz » puisque des hawaïens protestent contre le nouveau télescope à planter sur un de leurs sites historiques ou sacrés ou les deux….Mais je juge que nous avons encore trop de prétextes à guerres de religion ici prés de nous pour en introduire encore un de plus ….E N PHYSIQUE ! j écarte donc tous les articles politiques, religieux ou administratifs de toute traduction ou résumé proposable !
---------------------------1:RESUME
Polariton refrigerator could chill tiny semiconductor devices
Physicists show that quasiparticles are very good at removing heat
Une nouvelle méthode pour utiliser la lumière pour refroidir des solides a été créée par des physiciens en France et en Allemagne. La technique utilise des quasi-particules appelées «polaritons" pour éliminer la chaleur de vibration dans un minuscule morceau de semi-conducteur…. A la différence des systèmes de refroidissement optique connus, il fonctionne à de très basses températures. Le régime pourrait fournir une nouvelle façon de refroidissement sur très petits appareils électroniques, ainsi que permettre de donner aux physiciens une nouvelle approche alternative pour étudier les transferts de chaleur.
Développée par Maxime Richard de l'Université de Grenoble et ses collègues, la nouvelle technique de refroidissement est basée sur "la fluorescence anti-Stokes" (ASF), qui a déjà été utilisée avec un succès limité pour refroidir des solides. Dans le cas d'un semi-conducteur, cela implique d’utiliser de la lumière laser pour créer une paire électron-trou, (ou «exciton»,) dans le matériau, et qui peut ensuite absorber une ou plusieurs vibrations thermiques (phonons). L’ exciton évoluera ensuite en un photon qui emportera avec lui l'énergie thermique.
Les physiciens ont pu utiliser l’ ASF pour refroidir un semi-conducteur depuis la température ambiante jusqu’à 260 K - une différence d'environ 30 K. Atteindre plus de puissance de refroidissement serait difficile parce que trop de défauts à créer dans le semi-conducteur induiraient certains excitons à retourner la chaleur dans le matériau via les multiples phonons possibles . Une partie de la lumière laser chaufferait donc le matériau, plutôt que de le refroidir etc.
REF/Exciton-Polariton Gas as a Nonequilibrium Coolant
Sebastian Klembt, Emilien Durupt, Sanjoy Datta, Thorsten Klein, Augustin Baas, Yoan Léger, Carsten Kruse, Detlef Hommel, Anna Minguzzi, and Maxime Richard
Phys. Rev. Lett. 114, 186403 – Published 5 May 2015
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MON COMMENTAIRE/ Dans la production de froid pour un solide il existe déjà 36000 moyens développés en thermique classique ou électronique ( effet PELTIER) . Ce dernier en est un de plus ….Ne comptez pas sur lui pour remplacer même un mini frigo dans votre cuisine !
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2:
Fermionic microscope sees first light
1 comment
How to clearly image 1000 individual ultracold atoms in a cloud
Un microscope qui permet de visualiser jusqu'à 1000 atomes fermioniques individuels vient d être développé par une équipe de physiciens aux États-Unis.Par l'utilisation de deux faisceaux laser, les s de l'équipe de recherche piège un nuage d'atomes de potassium dans un réseau optique, refroidit les dits atomes et puis simultanément en donne les images. La nouvelle technique permet aux chercheurs de résoudre clairement avec des fermions simples,les problèmes d’ observation directe de leurs interactions magnétiques et même de détecter des intrications au sein de l'ensemble.
Les fermions sont ces particules à spin demi-entier, qui sont donc astreints par le principe d'exclusion de Pauli, à ce que deux fermions identiques ne puissent occuper le même état quantique simultanément. Lesquels fermions comprennent de nombreuses particules élémentaires –a savoir les quarks, les électrons, les protons et les neutrons - ainsi que ceux des atomes qui seront composés d'un nombre impair de ces particules élémentaires. En conséquence, c est le comportement collectif des fermions qui est responsable de la structure des éléments dans le tableau périodique, des supraconducteurs à haute température, des matériaux de magnétorésistance géante , des propriétés de la matière nucléaire et de beaucoup plus de choses encore ……. Malgré leur importance, cependant, nous ne disposons toujours pas une image complète de systèmes de particules fermioniques interaction forte, car ils sont notoirement difficiles à l'image et à l'étude.
Les chercheurs en question (Lawrence Cheuk, Martin Zwierlein et collegues the Massachusetts Institute of Technology )ont étudié des bosons - particules qui ont un spin entier et peuvent occuper eux le même état quantique - par le refroidissement de nuages d'atomes bosoniques à des températures proches du zéro absolu pour former un condensat de Bose-Einstein, pour l’ étude de leurs interactions. Mais faire la même chose avec des fermions n’ est pas un mince exploit –car le principe d'exclusion ne permet pas à deux fermions d'être dans le même état. Par conséquent, lorsque plusieurs fermions sont ajoutés à un système, chacun arrive successivement d où une énergie de plus en plus élevée, ce qui rend le système très difficile à refroidir. En outre, les atomes ultra froids sont facilement perturbés : il suffit juste de la lumière d'un seul photon, ce qui rend difficile de confiner des atomes assez longtemps pour en garder une image claire .L’astuce a consisté a développer une technique de microscopie qui implique une imagerie des atomes avec la lumière même qui les refroidit. Les fermions sont d'abord refroidis à une température juste au-dessus du zéro absolu à l'aide des procédés classiques, y compris le refroidissement laser, le piégeage magnétique et un refroidissement par évaporation de gaz, jusqu'à ce que la température de la totalité des atomes tombe juste au-dessus du zéro absolu. À ce stade, les atomes se déposent dans les puits d'un réseau optique, arrêtant ainsi tout contact entre fermions voisins et les empêchant d'interagir les uns avec les autres. Le réseau optique est situé juste à 7 um à partir de la lentille de formation d'image du microscope, et est constitué de faisceaux lasers disposés en sillons qui forment en quelque sorte une structure en "boîte à œuf" avec un fermion piégé dans chaque puits.
Les atomes sont ensuite refroidis davantage par l'utilisation de deux lasers, chacun à une longueur d'onde différente. Cette méthode fait appel aux transitions Raman: un atome absorbe un photon, devient stimulé pour en émettre immédiatement un autre et ainsi descend d'un niveau de vibration dans le processus. L'emplacement de chacun des atomes est identifié par le photon stimulé qu'il émet en refroidissant. Ces photons sont capturés par l'objectif du microscope au-dessus du réseau, et cela permet à l'équipe de détecter la position exacte du fermion dans le réseau avec une précision meilleure que la longueur d'onde de la lumière. Voici la photo de l’auteur
En utilisant cette méthode, Zwierlein et ses collègues ont réussi à refroidir et visualiser l 'image de plus de 95% des atomes dans un nuage de gaz de potassium-40. L'équipe a été surpris de constater que les fermions sont restés froids, même après l'imagerie est été obtenue complète. "Cela signifie que je sais où ils sont, et que je peux peut-être les déplacer avec un « truc à pince » à n importe quel emplacement, e meme t les organiser dans tout modèle que je voudrais», ironise Zwierlein. Pour s’ assurer que leur expérience n'a pas subi de pertes de lumière , les chercheurs ont étudié la façon dont les atomes se déplacent entre des images successives, et dresser les statistiques sur la façon dont les atomes sont répartis autour de la maille. L'équipe a constaté qu'il ne perdait pas un nombre important d'atomes
Mon commentaire : Il est des plus favorables car je continue à m interroger sur les BEC , les condensats de BOSE/EINSTEIN a structures peu homogènes ….Vous n ignorez pas que certains cosmologistes proposent des phases de « reconstruction d’univers » à partir de mélanges très froids et bizarroides bosons –fermions – DM et leur étude finira par démarrer…..
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REF/ “Quantum-Gas Microscope for Fermionic Atoms”
Lawrence W. Cheuk, Matthew A. Nichols, Melih Okan, Thomas Gersdorf, Vinay V. Ramasesh, Waseem S. Bakr, Thomas Lompe, and Martin W. Zwierlein
Phys. Rev. Lett. 114, 193001 – Published 13 May 2015
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a suivre
Jeu de briques
Snake
Pacman
Bubble