Sir Nevill F. Mott a changé la façon dont nous interagissons avec la technologie, même si vous n’avez jamais entendu son nom. Né à Leeds en 1905 et élevé au Royaume-Uni, Mott était un physicien qui s’est penché sur le monde désordonné et irrégulier des matériaux et a vu le potentiel là où d’autres voyaient le gaspillage. Il a reçu le prix Nobel de physique en 1977 pour ces travaux. Il partage cet honneur avec deux collègues américains, P.W. Anderson et J.H. Van Vleck. Leurs recherches se sont concentrées sur quelque chose d’obscur pour la plupart des gens : les semi-conducteurs non cristallins ou amorphes.
Le chemin parcouru par Mott vers cette découverte a été long et académique. Il a étudié à Cambridge, obtenant son baccalauréat en 1927 et sa maîtrise en 1930. En 1933, il était professeur de physique théorique à l’Université de Bristol. Là, il s’est penché sur la physique du solide. Il a étudié les métaux. Il a regardé les alliages. Il a même analysé la façon dont la lumière frappe les émulsions photographiques au niveau atomique. En 1938, il créa une description théorique de cette interaction exacte. C’était un travail précis. C’était fondamental.
En 1954, il rejoint l’Université de Cambridge en tant que professeur Cavendish de physique expérimentale. Il y resta jusqu’à sa retraite en 1971. Mais la véritable percée vint plus tard. Cela vient de ses travaux antérieurs.
La science des matériaux salissants
Dans les années 1960, Mott a changé d’orientation. Il étudiait la conduction électrique dans divers métaux. Il a commencé à s’interroger sur les matériaux amorphes. Ce sont des substances aux structures atomiques irrégulières. Il leur manque le réseau soigné et ordonné que l’on trouve dans les cristaux. Le verre est l’exemple le plus courant. La plupart des scientifiques ont ignoré ces matériaux salissants. Ils semblaient imprévisibles. Ils semblaient inutiles pour une électronique précise.
Mott les voyait différemment. Il a développé des formules expliquant comment ces substances amorphes passent d’un état à l’autre. Plus précisément, il a décrit comment ils évoluent entre être électriquement conducteurs (états métalliques) et isolants (états non métalliques). Cette transition est ce qui fait d’un matériau un semi-conducteur. Ce n’est pas une propriété fixe. C’est un changement. Un interrupteur.
“Mott a conçu des formules décrivant les transitions que le verre et d’autres substances amorphes peuvent effectuer entre les états électriquement conducteur et isolant.”
Cette idée était théorique au début. Mais l’application fut immédiate et massive. Ces substances vitreuses sont simples à produire. Ils sont bon marché à fabriquer. Les semi-conducteurs cristallins, en revanche, sont coûteux et complexes à créer.
De la paillasse de laboratoire à votre poche
L’impact économique de la théorie de Mott ne peut être surestimé. Les semi-conducteurs amorphes étant moins chers, ils ont remplacé les versions cristallines plus coûteuses dans de nombreux appareils électroniques. Ce changement a considérablement réduit le coût de production.
Pensez aux appareils que vous utilisez quotidiennement. Les ordinateurs personnels sont devenus abordables. Les calculatrices de poche sont devenues omniprésentes. Les photocopieuses sont entrées dans chaque bureau et chaque maison. Ces innovations n’étaient pas des accidents. Ils étaient le résultat direct de matériaux moins chers rendus possibles par la compréhension de Mott de la conduction électrique dans les matériaux désordonnés.
Mott a été fait chevalier en 1962, en reconnaissance de ses contributions antérieures. Mais le prix Nobel de 1977 a cimenté son héritage en
