Une lumière qui se souvient de l'orientation du cristal express
La lumière qui naît lorsqu'un électron rapide pénètre dans un matériau est généralement considérée comme identique dans toutes les directions. Mais dans les cristaux où les propriétés optiques dépendent de l'orientation, ce n'est pas le cas. Passez la main sur du velours : dans un sens, il est lisse et brillant ; dans l'autre, il est sombre et rugueux. De même, un cristal réagit différemment à la lumière selon la façon dont il est orienté.
Des scientifiques ont pris deux cristaux lamellaires – le sulfure de germanium et l'oxychlorure de molybdène – et y ont dirigé un faisceau d'électrons. En mesurant la luminescence, ils ont constaté que la couleur du rayonnement change si l'on fait pivoter le cristal de 90 degrés. C'est comme si un même instrument de musique produisait des notes différentes selon qu'on le tient à l'horizontale ou à la verticale.
Cette découverte offre aux physiciens un nouvel outil : le spectre du rayonnement permet de déterminer comment les propriétés optiques sont réparties à l'intérieur du cristal, sans endommager l'échantillon. Et à l'avenir, de tels cristaux pourraient devenir la base de sources de lumière compactes à couleur réglable – il suffirait de faire pivoter la plaquette.
Le sulfure de germanium est un matériau lamellaire semblable au graphite : on peut le cliver en feuilles de quelques atomes d'épaisseur. Ses propriétés optiques le long des couches et perpendiculairement à celles-ci diffèrent de plusieurs fois.
Dans le roman d'Isaac Asimov « Les Dieux eux-mêmes », un monde est décrit avec une physique différente, où la lumière se comporte différemment selon les directions – et cela bouleverse toute la technologie de la civilisation.