Des polarons ont été observés pour la première fois

Nathalie Mayer, Journaliste
·2 min de lecture

Autour d’un électron en mouvement au cœur d’un matériau, il se forme des distorsions extrêmement éphémères — qui se maintiennent sur des durées de l’ordre du trillionième de seconde seulement — dans le réseau atomique. Des polarons, comme les appellent les physiciens. Et ces polarons peuvent affecter le comportement du matériau dans lequel ils apparaissent. Ils sont notamment suspectés d’être à l’origine de l’efficacité des cellules pérovskites à convertir l’énergie solaire en courant électrique.

C’est pourquoi des chercheurs du Laboratoire national de l’accélérateur SLAC (États-Unis) ont décidé de mobiliser un puissant laser rayons X à électrons libres pour observer et mesurer, pour la première fois, la formation de tels polarons dans des pérovskites hybrides au plomb. Celui-ci permet en effet de capturer les mouvements se produisant en millionième de milliardième de seconde. Ils sont ainsi parvenus à déterminer les tailles et les formes des polarons dans des monocristaux de pérovskites, et à suivre leur évolution.

« Lorsque vous frappez le matériau avec de la lumière [ici, un laser optique], comme ce qui se passe dans une cellule solaire, des électrons sont libérés et ils commencent à se déplacer, explique Burak Guzelturk, chercheur, dans un communiquéRapidement, ils sont enveloppés par une sorte de bulle de distorsion locale qui les accompagne. » Les fameux polarons qui pourraient les protéger de la dispersion des défauts du matériau, les aidant à se déplacer avec plus d’efficacité.

Des polarons plus grands que ne le pensaient les chercheurs

C’est la structure flexible et molle du réseau...

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