L'hydrogène métallique bouleversera-t-il notre technologie ? Réponses de Florent Occelli

Laurent Sacco, Journaliste

Né en 1902, le prix Nobel de physique d’origine hongroise Eugene Wigner était d’abord devenu un ingénieur chimiste avant de prendre part au développement de la toute jeune mécanique quantique découverte au milieu des années 1920 et à laquelle les deux plus importants noms rattachés sont ceux de Heisenberg et Schrödinger (il faudrait en citer d’autres, de Broglie, Born, Dirac, Pauli, etc.). Il fut un des premiers à la développer sous l’angle de la théorie mathématique des groupes de symétrie, une théorie importante également pour décrire les cristaux et donc une large classe de matériaux solides. On peut penser qu’il n’est guère étonnant, au moment où cette même mécanique quantique permettait de progresser dans la compréhension de la liaison chimique, qu’il ait été conduit en 1935 à sa fameuse prédiction de l’existence à hautes pressions d’une phase métallique de l’hydrogène, avec son collègue le physicien états-unien Hillard Bell Huntington.

Par contre, il faudra attendre la fin des années 1960 pour que le célèbre physicien du solide, le britannique Neil William Ashcroft, arrive à la conclusion que non seulement l’hydrogène métallique était peut-être un supraconducteur mais qu’il pouvait le rester dans des conditions de températures et de pressions ambiantes car étant métastable. Rappelons que le diamant est un exemple bien connu du phénomène de métastabilité car il s’obtient à partir du graphite porté initialement à de hautes pressions et des températures élevées, telles que celles régnant à plus de 150 kilomètres à l’intérieur de la Terre. Il reste cependant à l'état de diamant à la surface de la Terre même des milliards d'années après sa formation, à moins d'être à nouveau chauffé à hautes températures.


En 1935, le physicien Eugene Wigner prédisait qu’en portant l’hydrogène à très hautes pressions, il serait possible de le transformer en métal. Plus de 80 ans ont passé et le défi de l’hydrogène métallique a été relevé. Paul Loubeyre (CEA), Florent Occelli (CEA)...

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