Les nouveaux matériaux présentent parfois des phénomènes de résistance spectaculaires, bien que l'explication ne s'avère pas toujours exotique. Des physiciens du Nijmegen High Field Magnet Laboratory (HFML) et de l'ETH de Zürich ont démontré qu'un modèle physique simple est suffisant pour expliquer le phénomène de magnétorésistance linéaire. Ils ont publié leurs résultats cette semaine dans un article Suggestion de l'éditeur dans Lettres d'examen physique .
Mesurer la résistance électrique d'un matériau dans un champ magnétique (la magnétorésistance) est souvent une première étape sur la voie de la découverte de nouvelles propriétés électroniques. Depuis l'essor du graphène en 2005, de nombreux nouveaux matériaux aux propriétés non conventionnelles ont été découverts, y compris les isolants topologiques, et les semi-métaux de Weyl et Dirac. Ces matériaux présentent une mise à l'échelle linéaire de leur énergie avec la quantité de mouvement, une relation dite de dispersion dans laquelle les électrons dans un solide se comportent comme des particules sans masse (semblables aux particules légères, dits photons). Ces nouvelles propriétés électroniques sont intéressantes pour des applications potentielles dans les technologies de l'information et optoélectroniques. Dans beaucoup de ces matériaux, la résistance augmente linéairement avec le champ magnétique - un phénomène que nous appelons magnétorésistance linéaire (LMR).
Explication "simple" et générale de la magnétorésistance linéaire
Des chercheurs du High Field Magnet Laboratory (HFML) - un partenariat entre l'Université Radboud et la Fondation FOM - et l'ETH Zurich ont maintenant mesuré la résistance d'un puits quantique ultrapropre de GaAs (arséniure de gallium) qui ne possède pas encore une relation d'énergie aussi linéaire. Ils ont trouvé un fort LMR similaire à celui trouvé dans les matériaux mis en évidence ci-dessus :isolants topologiques, Semi-métaux Weyl et Dirac. L'origine de la LMR dans ce cas est probablement liée à de faibles variations de densité dans tout le solide qui ne peuvent être évitées dans les techniques conventionnelles de croissance de matériaux. Cela conduit à une contribution d'une résistance de Hall linéaire causée par la force de Lorentz dans un champ magnétique sur un électron en mouvement sur la magnétorésistance mesurée. Cette découverte nous enseigne une leçon importante :que les explications exotiques des phénomènes spectaculaires ne sont pas toujours la réponse.
