Modele d'Ising

Le modèle d’Ising est un modèle théorique de base en mécanique statistique (ou physique des transitions de phase*). Il a été introduit en 1924 par les physiciens allemands Wilhelm Lenz et Ernst Ising, afin d’expliquer les propriétés ferromagnétiques des matériaux.

1. On considère un réseau de « spins », lesquels sont de petits aimants permanents ;
2. chaque spin porte une valeur soit de « + » soit de « - » et a tendance à se modifier pour s'aligner avec les spins à côté de lui ;
3. la chaleur permet aux spins de se modifier au hasard ;
4. les spins s'ajoutent à une magnétisation nette.

Le modèle d’Ising a l’avantage d’être intégrable*, c'est-à-dire soluble mathématiquement.
Quand il fait assez froid, tous les spins s'alignent et forment collectivement de grands aimants. Quand il fait assez chaud, les spins se modifient si fréquemment qu'ils deviennent indépendants de leurs voisins, comme un gaz de spins, de sorte que le réseau n'a pas de magnétisation globale. La transition entre ces phases est abrupte, et à la température critique exacte on observe de nouveaux comportements intéressants.
(Repris de Aperçus aléatoires sur l’universalité en physique, page de l’ENS Lyon attribuée à Harriet Walsh & Philip Clarke)