Le spin
Pour le commun des mortels, le spin a la même matérialité que la couleur pour un non-voyant.
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to spin, de l'anglais 'tourner' ou 'faire tourner' …
Pour une particule quantique, le spin est une propriété intrinsèque, mais cette grandeur n'a pas d'équivalence en physique dite classique même si elle est souvent assimilée à un moment angulaire. Une particule, manifestation tangible de la perturbation d'un champ quantique, possède un spin 's' qui est caractérisé par son invariance suivant une rotation d'angle 2π/s.
Si on prend l'exemple d'une carte à jouer, un as de cœur possède un spin de 1 car il faut un tour complet pour qu'il retrouve sa position initiale, alors qu'une dame de pique a un spin de 2 car un demi tour suffit.
Pour les particules, la classification est plus subtile, mais se base sur le même principe. Ainsi, l'électron ou encore le proton et le neutron, ont un spin 1/2 car il leur faut deux rotations pour qu'ils retrouvent leur position de départ, alors que le photon a un spin 1 car une seule rotation suffit.
Spin 1/2 : Analogie avec le ruban de Möbius. Il faut 2 tours pour que la bille retrouve la même position.
Cette invariance de rotation permet de définir mathématiquement la valeur du spin d'une particule. Au final le spin permet de classer les particules suivant différents types, et ce en fonction de leur symétrie face à une rotation dans l'espace.
La symétrie couplée à la beauté du monde me ravit et pas seulement au lit !
La spintronique
De par sa charge électrique et son spin, chaque électron se comporte comme un petit aimant.
Au sein des matériaux magnétiques lorsque les spins des électrons sont alignés, ils créent un aimant avec un pôle nord et un pôle sud.
On sait maintenant manipuler ces spins pour fabriquer des mémoires avec des aimants ultra-miniaturisés.
La spintronique