L’optoélectronique offre une nouvelle façon d’enregistrer des données avec la lumière

Au cœur de la matière, les excitons jouent en quelque sorte un rôle de médiateurs dans le cadre des transferts d’énergie entre photons et électrons. De quoi expliquer leur importance capitale pour l’optoélectrique et aussi l’engouement pour les travaux de chercheurs européens qui annoncent être parvenus à manipuler des excitons à température ambiante jusqu’à enregistrer des données pendant plusieurs jours à l’aide d’un faisceau de lumière.

Les physiciens ont d’abord pensé que les quasi-particules qu’ils nomment excitons ne pouvaient exister que dans des matériaux semi-conducteurs ou diélectriques. En 2014, ils ont pu, pour la toute première fois, observer des excitons dans un métal. Pourtant, les dispositifs capables de leur donner naissance restent rares. Car ils ne fonctionnent généralement qu’à très basse température. Et ils sont particulièrement complexes à mettre en œuvre.

Mais grâce à des chercheurs de l’université ITMO de Saint-Pétersbourg (Russie), de l’université de Leipzig (Allemagne) et de l’université de technologie d’Eindhoven (Pays-Bas), la donne pourrait changer. Ils annoncent en effet être parvenus à générer des excitons à température ambiante. Non seulement à les créer, mais aussi à contrôler leur positionnement avec une précision de quelques centaines de femtosecondes. Le tout avec l’appui d’un réseau métallo-organique (MOF pour metal-organic framework).

Précisons que le concept de quasi-particule a été imaginé par les physiciens pour leur permettre de décrire certains phénomènes quantiques complexes. L’exciton — qui correspond à une paire électron-trou — est l’une d’entre elles. Elle permet d’appréhender l’idée d’un transfert d’énergie par un mécanisme appelé de transfert graduel, celui-ci se fait d’une molécule à sa voisine sous forme d’énergie d’excitation, laissant les molécules à leurs places respectives.

Télécommande infrarouge

La télécommande infrarouge constitue l’une des applications les plus connues de l’optoélectronique. Ce domaine de la physique s’intéresse aux technologies permettant l’émission et/ou la réception de signaux lumineux par des systèmes électroniques.

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Le sursaut radio rapide, un mystérieux signal cosmique venu d’une technologie extraterrestre ?

Dans une nouvelle étude, des chercheurs américains s’interrogent sur l’origine des sursauts radio rapides (FRB), ces flashs d’ondes radioélectriques intenses mais très brefs détectés dans l’espace. D’après eux, il serait possible qu’ils proviennent d’une technologie extraterrestre avancée.

D’où viennent les sursauts radio rapides ? Voilà un mystère qui intrigue les astronomes depuis la découverte de ces signaux cosmiques, il y a une décennie. Les sursauts radio rapides (en anglais Fast Radio Bursts ou FRB) se manifestent sous la forme d’un flash d’ondes radioélectriques très énergétiques et très brefs.

Selon les astronomes, les FRB libèrent plus d’énergie que notre Soleil ne le fera en 10.000 ans mais ils durent à peine quelques millisecondes. Ce qui les rend particulièrement difficile à détecter et étudier. Au total, 18 signaux ont pu être repérés depuis 2007. Récemment, l’un d’entre eux a même pu être retracé directement jusqu’à son origine : une galaxie localisée à trois milliards d’années-lumière de la Terre.

La source réelle de ces signaux reste en revanche une énigme. Les théories évoquées jusqu’ici suggèrent que les FRB pourraient provenir de l’explosion d’une étoile en supernova, d’un magnétar, une étoile à neutrons produisant un champ magnétique très intense, ou peut-être d’un trou noir supermassif. Toutefois, une nouvelle étude présente aujourd’hui une théorie plus inattendue.

Antennes VLA

En faisant de la synthèse d’ouverture par interférométrie, il est possible de combiner plusieurs radiotélescopes comme si on en avait un géant de plusieurs dizaines de kilomètres, et même mille fois plus. Ce dessin d’artiste représente ainsi les antennes du VLA, dont les observations à hautes résolutions ont permis de préciser la localisation d’un sursaut radio rapide. (Source : D. Futselaar)

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Le manque d’eau fait mourir la mangrove australienne

En Australie, dans le Golf de Carpentaria, des conditions climatiques extrêmes ont fait mourir des milliers d’hectares de mangroves. Un milieu très prisé de nombreuses espèces.

Après les coraux victimes d’un épisode inédit de blanchissement, c’est au tour de la mangrove de subir de plein fouet les effets du réchauffement climatique en Australie. Un dépérissement inédit de par son ampleur a été constaté par des scientifiques de l’Université australienne James Cook. Les chercheurs expliquent qu’il s’agit du « plus grave, plus remarquable et plus étendu des cas de dépérissement de végétation de mangrove jamais signalé.

Entre la fin de 2015 et le début de 2016, de vastes étendues de végétations de marécages de mangroves sont mortes sur 1000 km de la rive australe du golfe de Carpentaria. » L’Australie qui compte 7% de l’ensemble de ces écosystèmes de marais marins, a vu périr quelques 7400 hectares. Ce qui correspond à 6% de la végétation de la zone de l’estuaire de la rivière Roper dans le Territoire du Nord, à l’est de Karumba dans le Queensland.

Si les travaux des chercheurs rappellent que la (les) cause (s) de ce dépérissement n’est (ne sont) pas entièrement connue (s), la période coïncide avec des événements météorologiques extrêmes. « À l’époque, est survenue une période anormalement longue de sécheresses sévères, de hautes températures sans précédent et d’une chute temporaire du niveau de la mer (20 cm) », précise l’étude.

Mangrove du Golfe de Carpentaria, Australie

Cette photo prise en 2016 par Norman Duke, chef du centre de recherches sur les mangroves de l’Université James Cook, montre l’étendue des dégâts dans le golfe de Carpentaria (Source : James Cook University/AFP).

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