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Le prix Nobel de physique Heike Kamerlingh Onnes est le découvreur de la supraconductivité. © Museum Boerhaave
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On vient de l'apprendre, sans toutefois qu'il y ait pas encore de preuves sérieuses : un état magnétique pouvant s'interpréter comme une manifestation de la supraconductivité à température ambiante a été observé dans des sortes de flocons contenant du graphite. Il est bien trop tôt pour s'emballer. Plus d'une fois des découvertes qui semblaient très prometteuses et révolutionnaires ont fini comme les neutrinosneutrinos transluminiques. Voici quelques vidéos pour faire ou refaire connaissance avec la supraconductivité.
C'est tout d'abord Claude AslangulClaude Aslangul qui nous parle un peu de ce phénomène fascinant qu'est la supraconducivité. Professeur à l'université Pierre et Marie CurieMarie Curie (Paris VI) il enseigne également à l'École normale supérieure (Ulm). Claude Aslangul, également un des membres du laboratoire de Physique théorique de la matière condensée (Jussieu), est l'auteur de quatre ouvrages sur la mécanique quantique aux éditions De Boeck.
Les propriétés des supraconducteurs de type 2 sont mises en évidence de manière pédagogique à l'aide d'une maquette de train. © École Centrale de Lyon et Laboratoire Ampère (CNRS UMR5005)/YouTube
Il existe déjà des Maglev supraconducteurssupraconducteurs, des trains à grande vitessevitesse flottant par lévitation magnétique comme le JR-Maglev MLX01 japonais, ou encore un magsurf.
Des cuprates aux pnictures supraconducteurs
Mais ces applicationsapplications du phénomène de lévitation magnétique sont limitées par la contrainte de devoir refroidir à basses températures les aimantsaimants supraconducteurs, par exemple avec de l'azoteazote liquideliquide. Il faudrait disposer de matériaux supraconducteurs à température ambiante pour que le train hypersonique pouvant relier Kiev et Pékin en 1 heure soit autre chose qu'un beau rêve.
Soumis à un refroidissement proche de -250 °C, les matériaux supraconducteurs acquièrent des propriétés magnétiques. Explications avec Julien Bobroff, chercheur au département de physique des solides de l'université Paris XI. © universcienceTV/YouTube
L'espoir est permis depuis la depuis la découverte en 1986 des cupratescuprates. Ces supraconducteurs possédant des températures critiquestempératures critiques plus élevées que celles des supraconducteurs conventionnels comme le mercuremercure. Mais il faut pour cela percer les secrets des supraconducteurs non conventionnels.
Comme nous l'explique dans la vidéo ci-dessous Julien Bobroff, les pnictides, de nouveaux supraconducteurs à hautes températures critiques découverts en 2008, ressemblent aux cuprates constitués de feuillets contenant des atomesatomes d'oxygèneoxygène et de cuivrecuivre. Ces pnictures, comme on les appelle, contiennent eux des atomes de ferfer et d'arsenicarsenic. De façon surprenante, ces matériaux peuvent être à la fois magnétiques et supraconducteurs, deux propriétés à priori antagonistes. Ils pourraient contenir des clés pour concevoir et fabriquer ces mythiques supraconducteurs à température ambiante.
