{"id":190199,"date":"2025-06-20T05:42:09","date_gmt":"2025-06-20T05:42:09","guid":{"rendered":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/190199\/"},"modified":"2025-06-20T05:42:09","modified_gmt":"2025-06-20T05:42:09","slug":"quand-les-quasicristaux-defient-la-logique-ces-structures-atomiques-bouleversent-notre-comprehension-de-lordre-et-sement-la-confusion-chez-les-scientifiques","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/190199\/","title":{"rendered":"Quand les quasicristaux d\u00e9fient la logique : ces structures atomiques bouleversent notre compr\u00e9hension de l\u2019ordre et s\u00e8ment la confusion chez les scientifiques"},"content":{"rendered":"<tr>\n<td><strong>EN BREF<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>\n<ul>\n<li>\u2728 Les <strong>quasicristaux<\/strong> d\u00e9fient les r\u00e8gles traditionnelles de la cristallographie avec leur structure atomique non r\u00e9p\u00e9titive.<\/li>\n<li>\ud83d\udd0d Des chercheurs de l\u2019universit\u00e9 du Michigan ont prouv\u00e9 la <strong>stabilit\u00e9<\/strong> de certains quasicristaux gr\u00e2ce \u00e0 des simulations avanc\u00e9es.<\/li>\n<li>\ud83d\udca1 L\u2019utilisation d\u2019algorithmes intelligents et de la <strong>puissance des GPU<\/strong> a permis de surmonter les d\u00e9fis de mod\u00e9lisation.<\/li>\n<li>\ud83d\udd2c Les d\u00e9couvertes ouvrent de nouvelles perspectives pour la conception de <strong>mat\u00e9riaux complexes<\/strong> et d\u2019applications technologiques innovantes.<\/li>\n<\/ul>\n<\/td>\n<\/tr>\n<p>Les avanc\u00e9es r\u00e9centes en physique des mat\u00e9riaux ont permis de lever le voile sur un myst\u00e8re qui a intrigu\u00e9 les scientifiques depuis plusieurs d\u00e9cennies. Les <strong>quasicristaux<\/strong>, avec leur agencement atomique inhabituel, ont longtemps \u00e9t\u00e9 consid\u00e9r\u00e9s comme des anomalies ou des artefacts de refroidissement rapide. Aujourd\u2019hui, gr\u00e2ce \u00e0 des algorithmes intelligents et \u00e0 la puissance des GPU, des chercheurs ont r\u00e9ussi \u00e0 prouver que ces structures peuvent \u00eatre v\u00e9ritablement stables. Cette d\u00e9couverte pourrait bien red\u00e9finir notre compr\u00e9hension de l\u2019ordre atomique et ouvrir de nouvelles voies dans la conception de mat\u00e9riaux aux propri\u00e9t\u00e9s in\u00e9dites.<\/p>\n<p>Le dilemme avec les quasicristaux<\/p>\n<p>Les quasicristaux ont fait leur apparition sur la sc\u00e8ne scientifique dans les ann\u00e9es 1980, lorsque des chercheurs ont observ\u00e9 des structures atomiques singuli\u00e8res dans certains alliages. Ces structures pr\u00e9sentaient une sym\u00e9trie \u00e0 cinq branches, semblable \u00e0 celle d\u2019une \u00e9toile de mer ou d\u2019un d\u00e9 \u00e0 vingt faces, d\u00e9fiant les lois \u00e9tablies de la cristallographie. Cette d\u00e9couverte a remis en question le principe selon lequel tous les solides dot\u00e9s d\u2019un ordre \u00e0 longue port\u00e9e doivent pr\u00e9senter un motif r\u00e9p\u00e9titif. Daniel Shechtman, le pionnier de cette d\u00e9couverte, a d\u00fb faire face \u00e0 un scepticisme g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9 avant que son travail ne soit finalement reconnu par un prix Nobel en 2011.<\/p>\n<p>Malgr\u00e9 la confirmation de l\u2019existence des quasicristaux, une question fondamentale persistait : ces structures sont-elles thermodynamiquement stables, ou ne sont-elles que le r\u00e9sultat d\u2019un refroidissement rapide, \u00e0 l\u2019image du verre fondu qui se fige dans une structure d\u00e9sordonn\u00e9e avant que les atomes ne puissent s\u2019organiser en un cristal stable ? Pour r\u00e9pondre \u00e0 cette question, les scientifiques devaient comparer l\u2019\u00e9nergie interne des quasicristaux \u00e0 celle d\u2019autres structures cristallines concurrentes. Cependant, un d\u00e9fi majeur se posait : les outils standard, comme la th\u00e9orie de la fonctionnelle de la densit\u00e9 (DFT), reposent sur la mod\u00e9lisation d\u2019unit\u00e9s r\u00e9p\u00e9titives, ce qui n\u2019est pas applicable aux quasicristaux.<\/p>\n<blockquote class=\"wp-embedded-content\" data-secret=\"Mo4fLnKcR7\">\n<p><a href=\"https:\/\/www.innovant.fr\/2025\/02\/28\/des-bulles-qui-se-deplacent-de-cote-et-defient-la-physique-une-decouverte-qui-pourrait-revolutionner-la-technologie-spatiale\/\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">Des bulles qui se d\u00e9placent de c\u00f4t\u00e9 et d\u00e9fient la physique : une d\u00e9couverte qui pourrait r\u00e9volutionner la technologie spatiale<\/a><\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Qu\u2019est-ce qui rend un quasicristal stable ?<\/p>\n<p>Pour surmonter l\u2019obstacle de la mod\u00e9lisation des quasicristaux infinis, l\u2019\u00e9quipe de recherche a adopt\u00e9 une approche innovante. Plut\u00f4t que de tenter de mod\u00e9liser un quasicristal entier, ils ont simul\u00e9 de <strong>minuscules morceaux<\/strong>, ou nanoparticules, de la structure quasicristalline. En calculant soigneusement l\u2019\u00e9nergie de ces petites unit\u00e9s et en extrapolant les r\u00e9sultats, ils ont pu estimer l\u2019\u00e9nergie globale d\u2019un quasicristal complet. Si cette \u00e9nergie est inf\u00e9rieure \u00e0 celle des phases concurrentes, cela signifie que le quasicristal est favoris\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tiquement et donc stable.<\/p>\n<p>Les chercheurs ont appliqu\u00e9 cette m\u00e9thode \u00e0 deux quasicristaux bien connus, l\u2019un compos\u00e9 de scandium et de zinc, l\u2019autre d\u2019ytterbium et de cadmium. Leurs calculs ont montr\u00e9 que ces quasicristaux sont stables car ils poss\u00e8dent l\u2019\u00e9nergie la plus basse possible pour ces \u00e9l\u00e9ments. Autrement dit, les atomes pr\u00e9f\u00e8rent naturellement s\u2019organiser selon ces motifs inhabituels, non par hasard, mais parce que c\u2019est l\u2019option la plus stable dans des conditions ad\u00e9quates. Cependant, ces simulations n\u2019ont pas \u00e9t\u00e9 sans difficult\u00e9, car elles n\u00e9cessitaient une puissance de calcul consid\u00e9rable. Gr\u00e2ce \u00e0 de nouveaux algorithmes et \u00e0 l\u2019acc\u00e9l\u00e9ration par GPU, l\u2019\u00e9quipe a pu simuler suffisamment d\u2019atomes pour confirmer la stabilit\u00e9 des quasicristaux.<\/p>\n<blockquote class=\"wp-embedded-content\" data-secret=\"o8ey8o6if6\">\n<p><a href=\"https:\/\/www.innovant.fr\/2025\/04\/03\/trois-fois-plus-grand-que-lactuel-accelerateur-de-particules-du-cern-ce-nouveau-monstre-scientifique-promet-des-percees-inedites-sur-les-mysteres-de-la-matiere\/\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">Trois fois plus grand que l\u2019actuel acc\u00e9l\u00e9rateur de particules du CERN : ce nouveau monstre scientifique promet des perc\u00e9es in\u00e9dites sur les myst\u00e8res de la mati\u00e8re<\/a><\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Penser au-del\u00e0 des arrangements ordonn\u00e9s<\/p>\n<p>Ce travail apporte une r\u00e9ponse d\u00e9finitive \u00e0 un d\u00e9bat de longue date en physique de la mati\u00e8re condens\u00e9e. Il montre que les quasicristaux, malgr\u00e9 leurs motifs ap\u00e9riodiques, peuvent \u00eatre aussi stables que les cristaux ordinaires. Cette d\u00e9couverte modifie notre perception de l\u2019ordre dans la mati\u00e8re solide et ouvre de nouvelles perspectives pour la conception de mat\u00e9riaux complexes aux motifs non r\u00e9p\u00e9titifs.<\/p>\n<p>Les implications vont au-del\u00e0 des seuls quasicristaux. La nouvelle m\u00e9thode de calcul de l\u2019\u00e9nergie dans les syst\u00e8mes non r\u00e9p\u00e9titifs ou d\u00e9sordonn\u00e9s pourrait \u00eatre appliqu\u00e9e pour r\u00e9soudre d\u2019autres d\u00e9fis. Par exemple, elle pourrait aider \u00e0 comprendre le comportement des mat\u00e9riaux amorphes, des verres et des interfaces entre diff\u00e9rents solides, l\u00e0 o\u00f9 les outils de mod\u00e9lisation traditionnels \u00e9chouent. Elle pourrait \u00e9galement contribuer \u00e0 la recherche sur les mat\u00e9riaux quantiques, car de nombreux dispositifs quantiques, comme les capteurs et les bits quantiques potentiels, d\u00e9pendent des d\u00e9fauts ou des irr\u00e9gularit\u00e9s dans les cristaux.<\/p>\n<blockquote class=\"wp-embedded-content\" data-secret=\"Mb6z9GMNi6\">\n<p><a href=\"https:\/\/www.innovant.fr\/2024\/08\/18\/enquete-choc-ces-influenceurs-tres-connus-qui-achetent-des-followers-pour-gagner-de-largent\/\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">Enqu\u00eate choc : ces influenceurs tr\u00e8s connus qui ach\u00e8tent des followers pour gagner de l\u2019argent<\/a><\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Vers de nouvelles applications scientifiques<\/p>\n<p>Les avanc\u00e9es r\u00e9alis\u00e9es dans cette \u00e9tude t\u00e9moignent du potentiel des quasicristaux et de leur stabilit\u00e9. Gr\u00e2ce \u00e0 des techniques de simulation avanc\u00e9es, les chercheurs ont d\u00e9montr\u00e9 que les quasicristaux ne sont pas de simples curiosit\u00e9s scientifiques, mais qu\u2019ils poss\u00e8dent des propri\u00e9t\u00e9s qui pourraient \u00eatre exploit\u00e9es dans diverses applications. Ces mat\u00e9riaux complexes pourraient jouer un r\u00f4le cl\u00e9 dans le d\u00e9veloppement de nouvelles technologies, notamment dans le domaine des <strong>ordinateurs quantiques<\/strong> o\u00f9 la manipulation pr\u00e9cise des d\u00e9fauts atomiques est essentielle.<\/p>\n<p>Les quasicristaux pourraient \u00e9galement influencer la conception de nouveaux mat\u00e9riaux pour des applications industrielles, offrant des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques et thermiques uniques. L\u2019exploration des quasicristaux ouvre la voie \u00e0 une meilleure compr\u00e9hension des mat\u00e9riaux ap\u00e9riodiques et \u00e0 l\u2019innovation dans la science des mat\u00e9riaux. En quoi ces d\u00e9couvertes pourraient-elles transformer notre approche de la conception et de l\u2019utilisation des mat\u00e9riaux \u00e0 l\u2019avenir ?<\/p>\n<p>L\u2019auteur s\u2019est appuy\u00e9 sur l\u2019intelligence artificielle pour enrichir cet article.<\/p>\n<p id=\"rating\">\u00c7a vous a plu ?\u00a04.4\/5 (25)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"EN BREF \u2728 Les quasicristaux d\u00e9fient les r\u00e8gles traditionnelles de la cristallographie avec leur structure atomique non r\u00e9p\u00e9titive.&hellip;\n","protected":false},"author":2,"featured_media":190200,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[7],"tags":[1011,27,43,40,41,39,42,44],"class_list":{"0":"post-190199","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-sciences-et-technologies","8":"tag-fr","9":"tag-france","10":"tag-science","11":"tag-science-and-technology","12":"tag-sciences","13":"tag-sciences-et-technologies","14":"tag-technologies","15":"tag-technology"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@fr\/114714099301401125","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190199","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=190199"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190199\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/190200"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=190199"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=190199"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=190199"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}