Des scientifiques mesurent la température des atomes dans la matière dense et chaude grâce à un laser du SLAC

Une équipe de chercheurs a réalisé une avancée significative dans la physique des matériaux en parvenant à mesurer la température des atomes au sein de la matière dense et chaude. Pour cette expérience, ils ont utilisé le laser MEC (Matter in Extreme Conditions) du SLAC National Accelerator Laboratory.

Un échantillon d'or a été chauffé à 19 000 Kelvin (environ 18 726 degrés Celsius), une température plus de 14 fois supérieure à son point de fusion. Malgré cette chaleur extrême, le métal a conservé sa structure solide sans fondre. Ces résultats, publiés dans la revue Nature, corroborent la théorie selon laquelle un chauffage suffisamment rapide peut empêcher la dilatation des matériaux, leur permettant ainsi de maintenir leur état solide même à des températures extrêmes.

Les chercheurs suggèrent que cette méthode de chauffage rapide pourrait repousser les limites supérieures pour les matériaux en surchauffe, ouvrant de nouvelles perspectives pour la recherche fondamentale et appliquée dans le domaine des matériaux soumis à des températures extrêmes. L'instrument MEC du SLAC, qui combine des lasers de haute puissance avec des faisceaux de rayons X, est un outil unique aux États-Unis pour étudier la matière dans des conditions extrêmes.

Ces recherches s'inscrivent dans un effort plus large visant à comprendre le comportement des matériaux sous des contraintes intenses, un domaine crucial pour des applications allant de l'aérospatiale à la production d'énergie. La capacité à sonder la matière à ces échelles temporelles et énergétiques ultrarapides permet d'obtenir des informations sans précédent sur les transitions de phase, la compression et la résistance des matériaux, ouvrant la voie à la conception de matériaux plus performants et résilients.