Albert Einstein est à l’origine de la découverte théorique des phonons. © InformiguelCarreño, Wikimedia Commons, CC by-sa 4.0

Sciences

Phonon

DéfinitionClassé sous :physique , phonon , quasi-particule

Le terme « phonon » désigne une quasi-particule associée à une onde élastique sinusoïdale progressive.

On peut se figurer les phonons comme résultant des vibrations collectives des atomes dans un solide cristallin. Le solide cristallin est le seul milieu dans lequel les phonons puissent exister. Ainsi, lorsqu'un cristal en vibration perd ou gagne de l'énergie, il le fait par paquets dont la valeur est proportionnelle à la fréquence de vibration. Ce sont ces paquets d'énergie qui portent le nom de phonon.

Le phonon et les propriétés de la matière

Un phonon représente donc un quantum d'énergie, un peu comme le photon qui représente la quantité d'énergie élémentaire associée à une onde électromagnétique. Toujours comme le photon, il répond au principe de dualité onde-corpuscule puisqu'il se manifeste tantôt sous la forme d'une onde, tantôt sous celle d'une particule.

En physique de la matière condensée, le phonon joue un rôle crucial. Il est en effet impliqué dans bon nombre de propriétés physiques des solides comme la conductivité thermique ou électrique, la propagation des ondes sonores ou encore la capacité à stocker la chaleur.

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