Séminaire du LPTMS: Sébastien Balibar

La Plasticité Géante d’un Cristal Quantique 

Sébastien Balibar, Laboratoire de Physique Statistique de l’ENS

Nous avons découvert [1] que les cristaux d’hélium 4 présentent une plasticité géante à très basse température si l’on élimine toutes leurs impuretés. Ils ne résistent pratiquement pas au cisaillement dans une direction particulière, même sous contrainte extrêmement faible (1 nanobar) et au voisinage du zéro absolu (0.01 Kelvin). Ce phénomène est un exemple spectaculaire de “plasticité” car c’est une conséquence du mouvement libre des dislocations dans une direction que nous avons identifiée, ce qui réduit l’un des coefficients élastiques d’environ 80% même sous l’effet de contraintes extrêmement faibles (1 nanobar). On notera cependant que, contrairement à la plasticité classique, il s’agit d’un effet réversible. Il disparaît dès que des traces d’impuretés s’attachent aux dislocations ou si la température augmente ce qui induit des collisions entre les dislocations en mouvement et les phonons thermiques.
Ce dernier phénomène nous a permis[2] de mesurer la densité de ces dislocations et leur longueur libre qui est très grande (50 à 200 microns) ce qui prouve que les dislocations sont peu connectées entre elles, plus probablement alignées parallelement les unes aux autres.
Toutes ces observations récentes [1,2] démontrent que ces cristaux ne sont vraisemblablement pas “supersolides” comme cela avait été proposé en 2004, et qu’au contraire, leurs apparentes anomalies de rotation sont des artefacts dus à la plasticité géante que nous avons mise en évidence.

[1] A. Haziot, X. Rojas, A. Fefferman, J. Beamish and S. Balibar, Phys. Rev. Lett. 110, 035301 (2013)
[2] A. Haziot, A. Fefferman, J. Beamish, and S. Balibar, Phys. Rev. B 90, 060509(R) (2013).


Date/Time : 23/04/2013 - 10:30 - 11:30

Location : LPTMS, salle 201, 2ème étage, Bât 100, Campus d'Orsay

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