En physique, qu'est-ce qu'un phonon?
Un phonon est une quantité d'énergie trouvée dans une vibration. Ceux-ci sont présents dans tous les objets vibrant activement, comme les cristaux de quartz. Une façon de considérer un phonon est une particule résonante dans une onde. Tout comme un "photon" est une particule quantique dans une onde légère, un phonon est une particule dans une onde sonore. Le terme "phonon" est dérivé du mot grec "téléphone", qui signifie "son ou voix". Depuis que ce concept a été introduit en 1932, ces quantités ont été intégrées dans la branche de la physique connue sous le nom de mécanique quantique. Ils font partie de la recherche émergente et continue en physique. Un phonon est souvent classé comme une «quasiparticule» ou une «excitation collective», ce qui signifie généralement qu'il peut être observé comme un phénomène mais pas spécifiquement extrait comme un objet physique individuel.
Les phonons ne se comportent pas comme des particules indépendantes, mais interagissent plutôt avec d'autres phonONS dans un objet. Cette interaction amène les groupes de phonons à former des chaînes ou des structures de réseau. Un phonon est capable de transférer son énergie vers la prochaine de la chaîne. Un long réseau ou un groupe de ceux-ci est capable de transférer de l'énergie continue sous forme d'électricité ou de chaleur.
Comprendre le comportement des phonons est considéré par de nombreux experts thermodynamiques comme la clé pour créer des matériaux de conduite ou d'isolation très efficaces. Une conductivité élevée est importante dans les domaines de l'informatique et du stockage de puissance, tandis que l'isolation extrême est utile pour les matériaux de protection. La recherche se poursuit, car certains scientifiques pensent que des matériaux utiles peuvent être construits à la suite de l'étude du fonctionnement des phonons et interagissent.
Les chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont créé un de ces matériaux en 2010.Terne conçue pour refléter les phonons. Au cours de l'expérience, le matériau cristallin a réussi à arrêter le mouvement des phonons et à les refléter ou à "rebondir" dans la direction opposée.
La recherche phonon peut conduire au développement de développements pratiques à l'avenir. Certains exemples d'inventions possibles en manipulant les phonons comprennent le blindage thermique protecteur pour les vaisseaux spatiaux, l'isolation supérieure pour les environnements froids glaciaux et les collecteurs d'énergie pour les appareils portables. Une manipulation réussie peut entraîner des percées scientifiques similaires à la croissance rapide de l'électronique à l'état solide telles que les transistors au cours de la seconde moitié du 20e siècle.