Un point dans la structure électronique d'un matériau où l'énergie ne dépend pas de la direction du mouvement.Dans la structure électronique d'un matériau, un nœud est un point de l'espace des impulsions où l'énergie d'un électron est indépendante de la direction de son mouvement. Cela signifie qu'à ce point particulier, la relation entre l'énergie et l'impulsion de l'électron, appelée relation de dispersion, devient isotrope — identique dans toutes les directions. Les nœuds apparaissent souvent dans des matériaux à haute symétrie, tels que certains cristaux ou le graphène, et ils jouent un rôle crucial dans la détermination des propriétés électroniques et optiques du matériau.
La structure de bandes électroniques d'un solide décrit comment l'énergie des électrons varie avec l'impulsion. À un nœud, la structure de bandes présente un point où les contours d'énergie sont parfaitement sphériques, de sorte que la masse effective de l'électron est la même dans toutes les directions. Cette isotropie simplifie les équations du mouvement des électrons, conduisant à des propriétés de transport isotropes comme la conductivité électrique. En pratique, les nœuds sont identifiés grâce à des techniques telles que la spectroscopie de photoémission résolue en angle (ARPES), qui cartographie directement la relation énergie-impulsion.
Les nœuds sont importants dans la conception de matériaux pour les dispositifs électroniques, car une dispersion isotrope peut conduire à une mobilité élevée des porteurs et à un comportement prévisible dans les transistors et autres composants.
Dans le graphène, les points de Dirac sont des nœuds où l'énergie est exactement nulle, et les électrons se comportent comme des particules relativistes sans masse.
