Andrew Fefferman

Etablissement d’accueil : CNRS

Laboratoire : Institut NEEL

Appel à projets : Starting (PE3)

Nom du projet : UNIGLASS – L’universalité énigmatique du verre

Montant : 1.93 M€

Description :

L’explication du comportement distinct à basse température des solides amorphes (verres) est une question ouverte de longue date.

Des énigmes spécifiques incluent la nature des excitations à basse énergie (LEE) qui sont responsables de leur comportement thermique et mécanique à basse température et l’origine de la remarquable universalité de leur dissipation mécanique à basse température.

Le modèle de tunnel phénoménologique propose que les LEE sont des systèmes de tunnel à l’échelle atomique (TLS) à deux niveaux et explique avec succès une grande partie du comportement à basse température du verre, mais pas l’universalité.

Récemment, des TLS individuels ont été sondés dans la jonction tunnel amorphe de qubits supraconducteurs, mais de telles mesures diélectriques pourraient ne pas accéder aux LEE responsables de l’universalité.

Au lieu de cela, je propose de rechercher des TLS individuels en utilisant des mesures purement mécaniques.

Les échantillons de verre contenant le TLS seront des résonateurs nanomécaniques, et le couplage de contrainte entre le mode mécanique et le TLS sera utilisé pour contrôler l’état quantique de ce dernier.

Ce couplage de déformation permet un transfert d’état cohérent entre le mode mécanique et le TLS.

L’identification des TLS individuels et le contrôle de leur état quantique de cette manière démontreront que les LEE responsables des propriétés caractéristiques à basse température du verre sont bien des TLS.

De plus, ces métriques révéleront les caractéristiques des TLS individuels et leurs interactions avec leur environnement, contrairement aux métriques agrégées dans lesquelles, selon le modèle, les effets de nombreux TLS sont moyennés.

Les résultats de l’étude proposée peuvent donc fortement soutenir le modèle de tunnel.

Cela nécessiterait de reconsidérer les explications potentielles de l’universalité qui sont considérées comme incompatibles avec l’existence de TLS.

Alternativement, si les TLS hypothétiques sont absents, le modèle de tunnel doit être remplacé par une nouvelle interprétation des propriétés à basse température du verre.