Le matériau à un seul atome de carbone, graphène, avec des ondulations n'est pas facile à comprendre. Au lieu de créer physiquement de telles ondulations, les physiciens qui étudient ce type de matériau de forme inhabituelle s'appuient sur un simulateur quantique. Il est composé d'un réseau artificiel de lumière - appelé réseau optique ultra-froid - semblable à des œufs contenus dans les cavités d'un plateau à œufs. Cette approche a permis à une équipe de physiciens théoriciens indiens de faire la lumière - au propre comme au figuré - sur les propriétés du graphène ondulé. Ces résultats viennent d'être publiés dans EPJ B par Tridev Mishra et ses collègues du Birla Institute of Technology and Science, à Pilani, Inde. Finalement, ce travail pourrait trouver des applications dans de nouveaux capteurs à base de graphène.

Les réseaux optiques sont des simulateurs parfaits. Ils s'apparentent à des mini-laboratoires aptes à étudier la réponse d'un matériau après qu'il a été soumis à des paramètres contrôlables induisant une déformation. Ce qui rend cette étude inédite, c'est que l'équipe a réussi à contrôler la création d'un espace courbe ou d'ondulations dans le graphène en s'appuyant sur un simulateur de réseau optique. Les auteurs ont ainsi développé une théorie décrivant comment une séquence d'impulsions, dont l'amplitude peut être modulée, modifie un réseau optique - en particulier, la géométrie de fond de ses particules constituantes. Les tentatives de modélisation précédentes ne décrivaient que le graphène courbe statique.

Mishra et ses collègues ont établi des équations d'énergie pour les particules capturées dans un réseau optique. Cette, à son tour, simule l'énergie des électrons dans une feuille de graphène avec une courbure. Ils utilisent ensuite une carte pour traduire les caractéristiques physiques de l'approximation utilisée dans l'image de l'espace courbe du graphène en une image de réseau optique plus réaliste. Ils obtiennent ainsi une compréhension de la dynamique de l'évolution de la structure « œuf dans un plateau » du réseau optique en termes de propriétés d'un continuum d'énergie « à la manière d'une omelette » trouvé dans le graphène.