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DÉCOUVERTE DU PREMIER QUASI-CRISTAL

Les physiciens israéliens Dan Shechtman et Ilan Blech, le Français Denis Gratias et l'Américain John W. Cahn découvrent en 1984 le premier quasi-cristal, un alliage d'aluminium et de manganèse, obtenu par trempe rapide, qui paraît posséder un ordre atomique tout à fait surprenant. Observées par microscopie électronique à transmission, les figures de diffraction des électrons ressemblent à celles des cristaux, mais deux caractéristiques distinguent cet alliage des cristaux ordinaires. Ces figures présentent des symétries « interdites » aux cristaux et dont l'ensemble constitue le groupe de rotation de l'icosaèdre. Par ailleurs, les intervalles entre les réflexions de Bragg sur les plans atomiques ne sont pas périodiques, mais apériodiques. Les rapports des distances entre réflexions adjacentes font intervenir le « nombre d'or » caractéristique de la géométrie du pentagone et de l'icosaèdre. Cette découverte déclenche une vive controverse et Linus Pauling, Prix Nobel de chimie (1954), met une ardeur particulière à contredire les conclusions des auteurs. Pourtant, de nombreux autres exemples de ces quasi-cristaux seront ensuite découverts et étudiés.

— Bernard PIRE

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Écrit par

  • : directeur de recherche émérite au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

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