20 mars 2009
Debye chute sur le pic Boson
Stefano Mossa

Facteur de structure transverse dynamique pour un verre modèle de type Lennard-Jones.

Des simulations numériques menées au groupe théorique du SPrAM en collaboration avec l’ESRF viennent de porter une contribution très significative à 40 ans de controverse sur la validité de l’approximation de Debye dans les verres. Celle-ci dit que dans les solides élastiques, la vitesse du son est indépendante de la fréquence ω, ce qui définit une densité d’états de phonons qui varie comme le carré de ω. C’est ce qui se passe pour les verres à basse fréquence, mais aux fréquences intermédiaires qui correspondent aux échelles de longueur typique du désordre structural, il existe un apparent excès d’états, décrits traditionnellement par le terme « boson peak ». Il a fallu mettre en œuvre des simulations de dynamique moléculaire sur des ensembles de 107 atomes -1000 fois plus que les travaux antérieurs- pour montrer clairement que pour ces fréquences, la vitesse du son suit une loi de dispersion complexe. Ceci montre que l’approximation de Debye ne fonctionne pas et explique directement la présence du pic boson !

 

http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0903922106

Maj : 31/08/2010 (612)

 

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