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Des matériaux étranges appelés métaux de Weyl pourraient révéler les secrets de la formation du champ magnétique terrestre. Ces substances pourraient générer un effet dynamo, le processus par lequel un matériau tourbillonnant et électriquement conducteur crée un champ magnétique, selon une équipe qui a rapporté cette découverte dans Physical Review Letters.

Des métaux étranges

Les dynamos sont courantes dans l’univers, produisant les champs magnétiques de la Terre, du soleil et d’autres étoiles et galaxies. Mais les scientifiques ne comprennent toujours pas parfaitement les détails de la façon dont les dynamos créent des champs magnétiques et malheureusement, faire une dynamo dans le laboratoire n’est pas une tâche facile, ce qui exige des chercheurs de faire tourner rapidement des réservoirs géants d’un métal liquéfié, tel que le sodium.

Découverts pour la première fois en 2015, les métaux de Weyl sont des matériaux topologiques, ce qui signifie que leur comportement est régi par une branche des mathématiques appelée topologie: l’étude des formes comme les beignets et les noeuds. Les électrons dans les métaux de Weyl se déplacent de manière bizarre, se comportant comme s’ils étaient sans masse.

Dans ces matériaux les électrons sont soumis au même ensemble d’équations qui décrivent le comportement des liquides connus pour former des dynamos, tels que le fer fondu dans le noyau externe de la Terre. Les calculs de l’équipe suggèrent que, dans les bonnes conditions, il devrait être possible de fabriquer une dynamo à partir de métaux Weyl solides.

Des dynamos en laboratoire

Il pourrait être plus facile de créer de telles dynamos en laboratoire, car elles ne nécessiteraient pas de grandes quantités de métaux liquides tourbillonnants. Au lieu de cela, les électrons dans un petit morceau de métal de Weyl pourraient s’écouler comme un fluide, prenant la place du métal liquide.

Ce résultat est encore théorique. Mais si l’idée fonctionne, les scientifiques pourront être en mesure d’utiliser des métaux de Weyl pour reproduire les conditions qui existent dans la Terre, et mieux comprendre comment son champ magnétique se forme.

Source : Science News