Le silicium est comme un bloc de construction universel : on en fait les puces de nos téléphones, les panneaux solaires et les lasers. Mais si on le comprime avec une force énorme, les atomes se réorganisent en de nouveaux motifs – on appelle ces formes des allotropes. L'une d'elles, Si-XIII, a été observée pour la première fois il y a plus de vingt ans, mais son motif exact restait un mystère. Les scientifiques savaient qu'elle existait, mais ils ne pouvaient pas comprendre comment les atomes étaient disposés.

Aujourd'hui, les chercheurs ont combiné la modélisation informatique avec des expériences. Ils ont construit un modèle du cristal et l'ont testé sur toutes les données connues – les distances entre les couches, les fréquences de vibration des atomes, la stabilité de la structure. Le modèle correspond parfaitement. Il s'avère que Si-XIII est un empilement particulier d'atomes qui se forme dans des conditions précises de pression et de température.

Cette découverte comble une lacune de longue date dans le diagramme de phase du silicium – la carte qui montre quelles formes de matière existent à différentes pressions et températures. Comprendre ces formes aide à créer des matériaux aux propriétés spécifiques : par exemple, des cellules solaires plus efficaces ou de nouveaux types de mémoire. Et c'est un exemple de plus de la façon dont la théorie et l'expérience résolvent ensemble des problèmes qui résistaient à chacune séparément.