Pour aligner les spins des particules dans une même direction, les physiciens refroidissent généralement la matière presque jusqu'au zéro absolu et la placent dans un champ magnétique intense. C'est coûteux et encombrant.
La nouvelle méthode rappelle le réglage de nombreuses toupies par une simple caresse : des molécules intermédiaires se lient temporairement aux atomes cibles et leur transmettent leur ordre. La méthode s'appelle SABRE — amplification du signal par échange réversible. Dans ce procédé, l'hydrogène d'un gaz vecteur transfère l'aimantation aux molécules cibles directement en solution, à température ambiante.
Cette robustesse est cruciale pour les expériences où la cible est placée directement sur le trajet du faisceau de particules. Si le matériau ne perd pas sa polarisation sous irradiation, il peut être utilisé comme milieu actif d'un détecteur — par exemple, un scintillateur ou un émetteur Cherenkov.
Les toupies continuent de tourner régulièrement même sous une grêle de chocs. Cela signifie que les cryostats et les aimants coûteux pourraient bientôt être remplacés par un simple processus chimique.
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2603.08750
Spin-polarized solid targets have underpinned many recent key advances in nuclear and particle physics, yet traditional methods to produce them face significant limitations due to the high cost and demanding cryogenic and magnetic field requirements. These factors constrain experimental geometries and present challenges in intense radiation environments where depolarization and materials damage can occur. We present the first results assessing the capabilities of the chemical hyperpolarization (ChHP) method Signal Amplification By Reversible Exchange (SABRE) to act as the polarization method to produce targets or active detector media. We show by using in-beam measurements that there is no depolarizing effect observed with the SABRE-polarized material in the A2 photon beam at the Mainzer Mikrotron (MAMI), as well as showing the resilience of such media to radioactive doses of up to \SI{3}{\kilo\gray}. We also illustrate the capabilities for using SABRE-polarized material as a scintillation or Cherenkov detector.
Une dose de 3 kilograys est mortelle pour l'homme, mais pour une solution de molécules polarisées, elle passe presque inaperçue.