Supraconductivité: le puzzle prend forme !
Par Benje le samedi, septembre 10 2011, 14:30 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
En affaiblissant la supraconductivité avec un fort champ magnétique, les électrons d'un supraconducteur dit "à haute température"
s'alignent en filaments linéaires. C'est ce que viennent de montrer les
chercheurs du Laboratoire national des champs magnétiques intenses
(CNRS/INSA Toulouse/Université Toulouse III-Paul Sabatier/Université Joseph Fourier Grenoble). Publiés dans Nature le 8 Septembre 2011, ces résultats apportent une nouvelle pièce au puzzle que les physiciens de la matière tentent d'assembler depuis près de vingt-cinq ans.
Découverte il y a cent ans, la supraconductivité (1) est un
phénomène spectaculaire qui interroge toujours autant les chercheurs.
Les supraconducteurs dits "à haute température" intéressent tout
particulièrement les scientifiques, notamment la famille des cuprates,
des oxydes de cuivre dont la température maximale de supraconduction est
d'environ -140°C. Comment, dans ces cuprates, les électrons
parviennent-ils à s'organiser en une même onde, permettant ainsi au matériau de devenir supraconducteur? C'est la question à laquelle les chercheurs tentent de répondre depuis vingt-cinq ans.
C'est dans ce contexte que l'équipe du Laboratoire national des champs
magnétiques intenses, en collaboration avec des scientifiques de
Vancouver, a soumis des échantillons d'un cuprate surnommé "YBaCuO" (2)
à des champs magnétiques particulièrement intenses (des milliers de
fois plus puissants que ceux des petits aimants sur les portes des
réfrigérateurs ménagers). Grâce à la technique de résonance magnétique nucléaire (3),
les chercheurs ont sondé ce supraconducteur à l'échelle de l'atome et
ont découvert que les électrons, sous ces champs intenses, tendent à
s'ordonner en filaments rectilignes ou "stripes ".
Un tel alignement des charges n'a été observé jusqu'à présent que dans les matériaux non ou faiblement supraconducteurs, jamais chez des matériaux où la supraconductivité est robuste. Cette découverte permet de comprendre pourquoi: il faut qu'un fort champ magnétique affaiblisse la supraconductivité pour observer l'effet. Les résultats suggèrent aussi que cette tendance à l'alignement pourrait être sous-jacente à tous les cuprates. Reste néanmoins à comprendre si cette nouvelle pièce du puzzle a un quelconque rapport avec le mécanisme de supraconductivité de ces matériaux.
Notes: (1) Voir le site web: http://www.supraconductivite.fr
(2) Formule chimique complète: YBa2Cu3O6.5
(3) Technique à la base des images d'IRM