L’europium est un élément du tableau de Mendeleïev possédant des propriétés magnétiques. A priori, ce ne peut donc pas être un supraconducteur. Et pourtant... Une équipe américaine vient de démontrer qu'il le devient sous une forte pression.
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Une théorie de la supraconductivitésupraconductivité existe depuis plusieurs dizaines d'années mais elle ne s'applique pas à certains matériaux : les cupratescuprates. Alors qu'il faut refroidir des éléments comme le mercuremercure ou le plombplomb en dessous de 10 kelvinskelvins pour que se manifeste le phénomène d'annulation de la résistivitérésistivité découvert en 1911 par Gilles Holst et Kamerlingh Onnes, les supraconducteurs à hautes températures critiquestempératures critiques que sont les cuprates peuvent le devenir à des températures de plusieurs dizaines de kelvins (K). C'est par exemple le cas de l'YBa2Cu3O7, dont la température critique est de 92 K, c'est-à-dire au-dessus de la température de l'azote liquideliquide.

L'un des buts des physiciensphysiciens du solidesolide travaillant sur le phénomène de supraconductivité est de l'obtenir à température ambiante. Malheureusement, on ne comprend pas encore ce qui différencie les supraconducteurs ordinaires des supraconducteurs non conventionnels comme les cuprates ou ceux, découverts plus récemment, basés sur le fer.

La découverte de nouveaux matériaux supraconducteurs dans des conditions inhabituelles pourrait donc potentiellement fournir des clés précieuses pour fabriquer des supraconducteurs à température ambiante, qui révolutionnerait notre technologie.

Les propriétés magnétiques perdues sous pression

Avec son étudiant Mathew Debessai, James Schilling, à la tête d'un groupe de chercheurs à l'Université Washington, a soumis de l'europiumeuropium refroidi à 1,8 kelvin à une pressionpression de 80 GPa, c'est-à-dire 790.000 atmosphèresatmosphères à l'aide d'une cellule à enclume de diamantsdiamants. L'europium est une terre rareterre rare de symbole Eu et de numéro atomiquenuméro atomique 63 s'oxydant rapidement à l'airair libre lorsqu'on le chauffe. On le classe parmi les matériaux paramagnétiquesparamagnétiques, ce qui normalement l'exclut des candidats possibles pour la recherche de nouveaux éléments supraconducteurs.

On connaît cependant 22 éléments qui le deviennent à haute pression. Dans le cas présent, l'europium peut redevenir un bon candidat car on sait que sous forme solide, et si on le comprime suffisamment, il devient trivalent et perd ses propriétés magnétiques.

Schilling et Debessai ont donc décidé de réaliser l'expérience et effectivement, dans les conditions de pression et de température mentionnées , l'europium devient un élément supraconducteursupraconducteur. C'est le 53ième connu et le 23ième qui le devient à haute pression.