La supraconductivité

La supraconductivité n’est pas une invention mais une propriété de la matière : certains matériaux suffisamment refroidis présentent une résistance nulle au passage du courant électrique.

aimant en lévitation au-dessus d’un supraconducteur refroidi à –196°C.
Train à sustentation japonais

Découvreurs

Heike Onnes et son équipe
En 1911

Principe théorique

J. Bardeen, J. Schrieffer et L. Cooper
En 1957
Prix Nobel en 1972

Applications actuelles

Applications futures

Plus de détails ci-dessous

Qui sont les supraconducteurs ?

Les supraconducteurs ne sont pas rares dans la nature : le sulfure d’hydrogène (H2S), les cuprates, les céramiques en font partis.

Mais atteindre cet état de supraconductivté demande des conditions parituclières :

  • Températures très faibles : proche du zéro absolu pour la plus part (0K = -273°C).
  • Pressions phénoménales : pour certains, plusieurs millions de bar.

Le but des recherches actuelles est d’arriver à des températures ambiante pour atteindre le seuil crique.

Exemple de supraconductivté : l'effet Meissner

Dans le schéma ci-dessous, un aimant crée un champ magnétique (visible par les lignes de champ magnétique) tout autour de lui. Un objet supraconducteur et un métal baigne dans ce champ.

Du coté "métal"

Le métal a ses électrons libres qui bougent aléatoirement. 

Le champ magnétique le traverse sans encombre.

Du coté supraconducteur

Les électrons vont s’appareiller et s’organiser comme une seule et même onde : la mécanique quantique permet ce genre de représentation. 

On remarque que le champ magnétique ne traverse pas le supraconducteur : 

Le supraconducteur va créer un champ magnétique induit, c’est à dire en opposition au champ de l’aimant.

Cela grâce à l’agencement parfait d’électrons qui circule sans frottements et maintient ce contre champ indéfiniment. 

La supraconductivité

Julien Bobroff, professeur à l’université Paris Sud, présente quelques expériences simples mais spectaculaires en rapport avec le phénomène de supraconductivité.

Source – chaine Youtube : “Relais d’sciences”

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