Supraconducteur

Un aimant flotte au-dessus d'un cuprate en phase supraconductrice baignant dans de l'azote liquide. Les cuprates sont des supraconducteurs à haute température critique et ce sont, à l’heure actuelle, ceux qui présentent une supraconductivité aux plus hautes températures, environ 140 K. Ce sont les seuls matériaux qui sont supraconducteurs aux températures de l’azote liquide. Ils font partie des supraconducteurs non conventionnels, car on ne s'explique pas leur existence à l'aide de la théorie standard de la supraconductivité. © J. Adam Fenster, University of Rochester photo

Sciences

Supraconducteur

Enfin de la supraconductivité à température ambiante !

À haute pression, l'hydrogène devient métallique. L'ajout d'atomes de soufre peut alors le transformer en matériau supraconducteur. On le savait déjà mais ce qui est nouveau est que des chercheurs ont réussi à obtenir aujourd'hui cet état à température presque ambiante, 15 °C, en lui ajoutant aussi du carbone. Seul bémol pour ce succès sans précédent avec un supraconducteur, le sulfure d'hydrogène carboné doit être maintenu à une pression de plusieurs millions d'atmosphères.

Un aimant flotte au-dessus d'un cuprate en phase supraconductrice baignant dans de l'azote liquide. © Wikimedia Commons, Mai-Linh Doan

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Supraconducteur

Le record de supraconductivité à haute température confirmé

Dans certains matériaux, le courant peut circuler sans aucune résistance. L’ennui est qu’il faut généralement refroidir ces matériaux à des températures proches du zéro absolu pour obtenir cet effet supraconducteur. Mais aujourd’hui, des chercheurs annoncent l’avoir observé à seulement -13 °C !

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Enfin de la supraconductivité à température ambiante !

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Le record de supraconductivité à haute température confirmé

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Le physicien japonais Jun Kondo, qui a donné son nom à l'effet Kondo. © AIST, Tokyo

Sciences

Physique

Effet Kondo

définition

• 02/07/2023

Lorsque l'on empile deux couches de graphène et qu'on les décale d'un « angle magique », elles peuvent devenir supraconductrices. Si cette propriété est connue depuis des années, des chercheurs viennent de trouver une piste sérieuse pour expliquer l’origine de cette propriété étonnante.

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Physique

Le graphène, un supraconducteur à « angle magique »

actualité

• 04/03/2023

Difficile de ne pas éprouver une fascination envers la supraconductivité. Cette propriété quantique qui, entre autres prouesses, fait léviter les objets, est aujourd’hui au centre d’un grand nombre de recherches de pointe. Voici en vidéo un aperçu des plus belles lévitations quantiques.

Sciences

Mécanique quantique

Supraconductivité : les secrets de la lévitation quantique

actualité

• 22/06/2020

Les champs magnétiques sont invisibles et pourtant ils sont à l’œuvre dans notre quotidien. Ferrofluide, supraconductivité ou encore accélérateur de particules, Futura-Sciences a réuni pour vous cinq phénomènes étonnants qui utilisent les forces magnétiques.

Sciences

Supraconducteur

5 phénomènes magnétiques étonnants

actualité

• 28/01/2020

En 1972, Leon Cooper, physicien à l’université de Brown (États-Unis), a été récompensé par le prestigieux prix Nobel pour sa description du rôle des paires de Cooper dans le phénomène de supraconductivité. Et d’autres chercheurs de la même université viennent de mettre à jour un nouvel état de la matière basé sur ces mêmes paires de Cooper.

Sciences

Physique

Encore un nouvel état de la matière

actualité

• 19/11/2019

Imagerie médicale, stockage et transport d’énergie voire lévitation : les applications de la supraconductivité sont nombreuses. Catherine Pépin, chercheuse en physique théorique, nous en présente ici en vidéo, une liste rapide et non exhaustive.

Sciences

Supraconducteur

Supraconductivité : quelles applications peut-on envisager ?

actualité

• 09/11/2019

Des années qu’ils y travaillaient. Des physiciens viennent enfin de mettre au point un oxyde de nickel qui montre des signes de supraconductivité. Le premier, espèrent-ils, d’une nouvelle famille de supraconducteurs. Une découverte qui pourrait remettre en question quelques théories établies.

Sciences

Physique

Une supraconductivité exotique découverte dans un oxyde de nickel

actualité

• 01/09/2019

La théorie BCS qui explique la supraconductivité a valu le prix Nobel de physique à ses auteurs en 1972. Catherine Pépin, chercheuse en physique théorique, nous en présente les grandes lignes en vidéo.

Sciences

Supraconducteur

La supraconductivité expliquée grâce à la théorie BCS

actualité

• 18/03/2019

Les travaux de construction d'un nouveau LHC ont débuté. Celui-ci produira des faisceaux de protons plus intenses pour des collisions plus riches en évènements rares. Ce LHC à haute luminosité, ou HL-LHC, devrait partir chasser de la nouvelle physique à l'horizon 2025-2026.

Sciences

Cern

HL-LHC : la construction du successeur du LHC débute !

actualité

• 03/07/2018

La propriété de supraconduction s'explique par l'apparition de paires de Cooper, des électrons associés par deux quand la température descend sous une valeur critique. Les électrons ont un spin 1/2 mais des chercheurs viennent pour la première fois de démontrer que dans un alliage YPtBi, ces électrons appariés se comportent comme s'ils avaient chacun un spin 3/2. C'est du jamais vu.

Sciences

Physique

Une supraconductivité inconnue avec de nouvelles paires de Cooper

actualité

• 12/04/2018

Un aimant flotte au-dessus d'un cuprate en phase supraconductrice baignant dans de l'azote liquide. © Wikimedia Commons, Mai-Linh Doan

Sciences

Physique

Supraconductivité

définition

• 10/03/2018

La médaille de l'innovation du CNRS récompense des recherches réalisées en France qui ont conduit à une innovation marquante sur le plan technologique, thérapeutique ou social. Portraits des quatre lauréats qui recevront leur médaille le 15 juin 2017 lors d'une cérémonie à la Maison des océans, à Paris : Raphaèle Herbin, Jean-Pierre Nozières, Jean-Marie Tarascon et Jamal Tazi.

Sciences

CNRS

CNRS : qui sont les lauréats de la médaille de l’innovation 2017 ?

actualité

• 12/05/2017

C’est grâce à l’effet Meissner qu’un supraconducteur peut léviter dans un champ magnétique. ©, Pixabay, DP

Sciences

Physique

Effet Meissner

définition

• 12/02/2017

Le zéro absolu est la température la plus basse que la physique puisse imaginer. La matière atteint alors un état qui fait apparaître des propriétés surprenantes, telles que la supraconductivité. Catherine Pépin, chercheuse en physique théorique, nous explique comment les scientifiques tentent d’atteindre cette température extrême.

Sciences

Supraconducteur

Qu'est-ce que le zéro absolu et comment l’atteindre ?

actualité

• 02/02/2017

Le bismuth est un métal bien connu des physiciens. Ce mauvais conducteur électrique n’était pas censé pouvoir devenir un supraconducteur. Des chercheurs viennent pourtant de mettre en évidence ce changement de phase à une température 1.000 fois plus élevée que ne le prédisait la théorie standard de la supraconductivité et à la pression normale.

Sciences

Supraconducteur

Le bismuth défie la théorie de la supraconductivité

actualité

• 05/12/2016

Des matériaux à base de graphite qui seraient supraconducteurs à température ambiante : voilà une perspective fascinante. Une équipe de chercheurs est sur la piste et pense avoir mesuré la température critique d'apparition de ce phénomène, qui reste à démontrer, dans du graphite naturel.

Sciences

Physique

Supraconductivité à température ambiante : des signes dans le graphite ? (MAJ)

actualité

• 29/11/2016

La supraconductivité à hautes températures des cuprates intrigue les physiciens depuis 30 ans. Un groupe de chercheurs états-uniens a peut-être trouvé la clé de cette énigme. Si tel est le cas, ce pourrait être une première étape vers une révolution technologique majeure.

Sciences

Supraconducteur

Le secret des supraconducteurs à hautes températures enfin percé ?

actualité

• 19/08/2016

Pourquoi des matériaux comme l’or, l’argent ou le cuivre sont-ils de bons conducteurs électriques ? Leur secret réside au niveau quantique, principalement dans le comportement de leurs électrons. Découvrez en vidéo grâce à Tout Est Quantique les différences entre un matériau isolant et conducteur.

Sciences

Mécanique quantique

Quelles différences entre un isolant et un conducteur au niveau quantique ?

actualité

• 09/07/2016

La lévitation magnétique permet à des trains comme le JR-Maglev d’atteindre de hautes vitesses, moyennant peu d’énergie. Comment fonctionnent-ils exactement ? Unisciel et l’université de Lille 1 nous répondent au cours de ce nouvel épisode de Kézako.

Sciences

Supraconducteur

Kézako : comment fonctionnent les trains à lévitation magnétique ?

actualité

• 04/07/2016

Le bore est un élément chimique étonnant. Son étude a révélé plusieurs surprises aux chimistes et aux physiciens depuis presque deux siècles. La dernière en date serait que ce métalloïde se transforme en métal supraconducteur quand il est sous forme de feuillets.

Sciences

Supraconducteur

Supraconductivité : les feuillets de bore intriguent les physiciens

actualité

• 11/04/2016

Le phénomène de la décohérence, c'est-à-dire la transition du comportement quantique au comportement classique, rend de nombreux physiciens plutôt pessimistes quant à l'avenir des ordinateurs quantiques. Toutefois, cet obstacle est peut-être contournable en utilisant des fermions de Majorana, de nouvelles particules quantiques qui apparaissent dans certains solides. Une expérience récente va dans ce sens.

Sciences

Ordinateur quantique

L'ordinateur quantique sauvé par les fermions de Majorana ?

actualité

• 18/03/2016

Un groupe de physiciens canadiens vient de consolider une découverte faite depuis plusieurs années, celle d’une connexion entre la physique des cristaux liquides et celle de certains supraconducteurs exotiques (les cuprates). Cette connexion pourrait nous aider à révolutionner la technologie en permettant la création de supraconducteurs à température ambiante.

Sciences

Physique

Superconductivité : une énigme résolue avec des cristaux liquides ?

actualité

• 26/02/2016

La lévitation magnétique est sans doute l'utilisation la plus spectaculaire des matériaux supraconducteurs. Il pourrait en exister de bien plus étonnants s'ils pouvaient conserver leurs propriétés à température ambiante. Un nouveau pas dans cette direction a peut-être été accompli avec la découverte d'un phénomène étrange survenu dans une classe de supraconducteurs exotiques, les cuprates.

Sciences

YBCO

La supraconductivité exotique mieux comprise grâce aux cuprates

actualité

• 09/11/2015

Des physiciens viennent de trouver le moyen d’obtenir un supraconducteur à partir d’un seul feuillet de graphène. On avait déjà obtenu des sandwichs de graphène et d’atomes de calcium supraconducteurs, mais il s’agissait donc de matériaux en 3D.

Sciences

Graphène

Record : un seul feuillet de graphène est devenu supraconducteur

actualité

• 13/09/2015

Le graphène est considéré par de nombreux spécialistes comme un matériau miracle à l'origine de la prochaine révolution en électronique. Sa bonne réputation est à nouveau confirmée. Grâce à lui, des chercheurs viennent en effet d'améliorer significativement le processus de séparation des paires de Cooper dans un supraconducteur, à l'aide de paires de boîtes quantiques. Le but : que les électrons séparés obtenus restent intriqués, ce qui ouvrirait une nouvelle voie à la réalisation d'ordinateurs quantiques.

Sciences

Intrication quantique

Le graphène pourrait servir à faire des ordinateurs quantiques

actualité

• 13/03/2015

Après 2 ans d’inactivité le Large Hadron Collider (LHC) du Cern est bientôt prêt pour son grand retour. Comme vous pourrez le voir sur cette vidéo, de nombreuses améliorations et réparations ont été faites afin de rendre l’accélérateur de particules plus puissant et plus stable.

Sciences

Cern

LHC : le plus grand accélérateur de particules reprend du service

actualité

• 17/02/2015

On pensait que dans certains matériaux magnétiques considérés comme 2D, le comportement des électrons pouvait parfois devenir tellement étrange qu’on pourrait croire que ces particules, pourtant élémentaires, se scindaient en deux particules dont l’une porte la charge de l’électron alors que l’autre, son spin. Tel est bien le cas comme vient de le prouver une équipe internationale de physiciens. La découverte pourrait éclairer la physique mal comprise des supraconducteurs exotiques que sont les cuprates.

Sciences

Supraconducteur

La théorie de la supraconductivité exotique d'Anderson marque un point

actualité

• 05/01/2015

Pendant longtemps, la détection directe du fond de neutrinos cosmologique a semblé hors de portée de l’humanité. Pourtant, le prototype d’une expérience qui pourrait le faire est en cours de développement. Nommée Ptolemy (Princeton Tritium Observatory for Light, Early Universe Massive Neutrino Yield), elle pourrait à terme nous permettre d’observer l’état de l’univers alors qu’il n’était âgé que d’une seconde environ.

Sciences

Cosmologie

Ptolemy : une expérience pour voir les neutrinos du Big Bang

actualité

• 31/12/2014

Les supraconducteurs à température ambiante rendraient possibles bien des machines capables de prouesses extraordinaires et permettraient aussi de conduire de l’électricité sur de longues distances sans pertes. Un nouvel espoir vient d’apparaître à ce sujet avec un cuprate soumis à des impulsions laser.

Sciences

Supraconducteur

Quelques picosecondes de supraconductivité à température ambiante

actualité

• 07/12/2014

La firme Lockheed Martin, bien connue pour ses contributions à l'aéronautique militaire et fournisseur de l'USAF, pense détenir les clés pour réaliser un prototype de réacteur à fusion contrôlée assez petit pour équiper un avion d'ici cinq ans. L'annonce est pour le moment accueillie avec beaucoup de scepticisme.

Sciences

Fusion

Fusion nucléaire : Lockheed Martin pense réussir bien avant Iter

actualité

• 19/10/2014

Près de trente ans après la découverte de Bednorz et Müller, la supraconduction à température ambiante reste encore un rêve lointain. Mais les progrès sont là : le plus long câble supraconducteur basé sur la découverte des deux prix Nobel vient d’être inauguré dans la ville allemande d’Essen (Ruhr). Il remplace un câble à haute tension long de 1 kilomètre reliant deux transformateurs.

Sciences

Physique

Record : une ville alimentée par un câble supraconducteur de 1 km de long

actualité

• 27/05/2014

Nous sommes toujours sur la piste des ondes gravitationnelles du Big Bang en compagnie de Denis Barkats. Dans ce second volet, le cosmologiste, membre de Bicep2, raconte comment a eu lieu la découverte des modes B à laquelle il a participé. Si d'autres expériences en cours viennent confirmer la découverte de cette signature tant attendue d'une phase inflationnaire au tout début de l'histoire de l'univers, ce sera une révolution en cosmologie et en physique fondamentale.

Sciences

Univers

Big Bang (2/2) : les coulisses de la chasse aux ondes gravitationnelles

actualité

• 05/05/2014

À l'état pur, comme le cuivre, l'or n'est pas un supraconducteur. On connaît quelques rares composés à base d'or qui le sont tout de même. Le dernier découvert intéresse les chercheurs parce qu'il est un laboratoire pour étudier des matériaux qui restent supraconducteurs malgré les forts champs magnétiques que peuvent y générer d'importants courants électriques.

Sciences

Physique

Un nouveau composé supraconducteur à base d'or

actualité

• 02/05/2014

Dans les années 2020, une version améliorée du LHC devrait voir le jour avec des faisceaux de protons dix fois plus lumineux, le High Luminosity LHC (HL-LHC). Pour réussir cette performance, le Cern a développé des câbles supraconducteurs à base de diborure de magnésium (MgB2). Les physiciens viennent de les utiliser pour battre le record du monde de l’intensité électrique transmise par un supraconducteur.

Sciences

Physique

Record du monde de courant dans un supraconducteur du Cern

actualité

• 22/04/2014

Une équipe de physiciens de l’université de Toronto, au Canada, pense avoir découvert une nouvelle méthode pour générer des paires de photons intriqués. Plus efficace que celles utilisées dans les expériences d’optique quantique non linéaires habituelles, elle associe une Led à un matériau supraconducteur.

Sciences

Physique

Supraconducteur et Led, une nouvelle recette pour des photons intriqués

actualité

• 19/04/2014

Deux types de matériaux reviennent de façon récurrente sur le devant de la scène médiatique depuis quelques années : ceux à base de graphène et les supraconducteurs. Voici les deux réunis dans ce travail réalisé par un groupe de chercheurs de l’université Stanford. L'équipe a élucidé les phénomènes à l'œuvre au sein d'un matériau à base de graphène et de calcium aux propriétés supraconductrices. De quoi envisager une nouvelle électronique...

Sciences

Physique

Le graphène supraconducteur au calcium, prometteur et mieux compris

actualité

• 25/03/2014

Les membres de la collaboration Bicep2 pensent avoir découvert dans le rayonnement fossile les traces des ondes gravitationnelles prédites par la théorie de l’inflation. Si tel est bien le cas, cela n’aura été possible que grâce aux développements de la technologie des Squid (superconducting quantum interference devices), capables de mesurer des champs magnétiques très faibles. On célèbre cette année le cinquantenaire de leur découverte.

Sciences

Physique

Les Squid, des supraconducteurs pour étudier Big Bang et inflation

actualité

• 24/03/2014

De gauche à droite Werner Heisenberg et Niels Bohr, deux des pères fondateurs de la mécanique quantique, la théorie expliquant la physique quantique. © AIP Niels Bohr Library

Sciences

Physique

Physique quantique

définition

• 24/01/2014

Les ordinateurs, dans un futur proche, seront sans doute plus performants grâce à la spintronique. Ils pourraient également être bien moins gourmands en énergie si les composants spintroniques sont aussi faits de matériaux supraconducteurs. On pensait généralement que ce n'était pas possible, mais une équipe de chercheurs vient de montrer le contraire en employant une terre rare, l'holmium.

Sciences

Physique

Bientôt des superordinateurs grâce à la spintronique à supraconducteurs ?

actualité

• 17/01/2014

Deux physiciens russes viennent de proposer une nouvelle voie de recherche sur les supraconducteurs à haute température critique. Il s'agirait d'associer des supraconducteurs conventionnels à des métamatériaux pour faire au moins aussi bien que des supraconducteurs non conventionnels, comme le sont les cuprates. Les chercheurs espèrent même que leurs idées pourront déboucher sur la fabrication des mythiques supraconducteurs à température ambiante.

Sciences

Physique

Des supraconducteurs à haute température avec des métamatériaux

actualité

• 09/12/2013

Inspirés par le graphène, des physiciens ont simulé sur ordinateur le comportement d'un feuillet constitué d'atomes d'étain et de fluor. Baptisé stanène, ce matériau se comporterait comme un isolant topologique doué de propriétés de conduction faisant penser à un supraconducteur. Bien qu'il ne soit pas supraconducteur au sens strict, le stanène n'opposerait aucune résistance à la conduction de l'électricité à température ambiante.

Sciences

Physique

Le stanène, premier « supraconducteur » à température ambiante ?

actualité

• 01/12/2013

On s'en doutait depuis quelques années, c’est maintenant prouvé : il est possible de concevoir de nouveaux supraconducteurs ab initio sur ordinateur. Une équipe de chercheurs vient de le montrer en synthétisant l'un de ceux conçus par les physiciens. Cependant, il ne s'agit encore que d'un supraconducteur conventionnel.

Sciences

Physique

Un nouveau supraconducteur découvert d'abord par ordinateur

actualité

• 21/10/2013

Le physicien Claude Aslangul explique les fondements des grands principes de la mécanique quantique, de la fonction d’onde au chaos en passant par l’effet Mössbauer. Les outils mathématiques indissociables de ces découvertes seront aussi abordés.

Sciences

Physique

Mécanique quantique : fondements et applications

dossier

• 16/10/2013

Des faisceaux de neutrons sont utilisés depuis longtemps pour faire de l'imagerie neutronique. La réalisation de l'équivalent d'un microscope avec des neutrons laissait cependant à désirer. Un groupe de scientifiques états-uniens, inspiré par les télescopes à rayons X, a réussi à faire fonctionner un tel microscope. Biologistes, chimistes et physiciens vont donc disposer d'un nouvel outil pour pénétrer les secrets des matériaux.

Sciences

Physique

Un microscope à neutrons inspiré par l'astronomie X

actualité

• 10/10/2013

Les pnictures de fer sont des supraconducteurs à haute température critique que l’on étudie pour trouver des clés pour le phénomène à température ambiante. Des chercheurs viennent de confirmer que dans certains de ces supraconducteurs exotiques, des ondes de spin se propageaient sans problème. Cela renforce l’hypothèse que des interactions magnétiques sont à la base de la supraconductivité dans les pnictures.

Sciences

Physique

Supraconductivité : il y a bien des ondes magnétiques dans des pnictures

actualité

• 05/03/2013

Des faisceaux lasers sont utilisés depuis des années pour piéger des atomes à très basses températures et étudier de nouveaux états quantiques de la matière. On vient de réaliser grâce à eux une sorte de réseau cristallin dans lequel tout se passe comme si l’on avait l’équivalent d’un cristal de graphite et d’un cristal de diamant en même temps avec les mêmes atomes.

Sciences

Physique

Des chats de Schrödinger avec des cristaux quantiques

actualité

• 08/11/2012

Depuis sa découverte en 1911, la supraconductivité fascine. Elle permettrait de disposer de nombreux moyens de transport en supprimant les frottements par lévitation magnétique et révolutionnerait sans doute la propulsion interplanétaire si des supraconducteurs à température ambiante venaient à être découverts. Voici quelques vidéos à son sujet, à l’occasion du mois thématique de Futura-Sciences.

Sciences

Physique

En vidéo : supraconductivité et lévitation magnétique

actualité

• 23/09/2012

Une électronique basée sur des supraconducteurs, en particulier à hautes températures critiques, aurait bien des avantages. Un groupe de chercheurs canadiens a eu une idée insolite alors qu’ils cherchaient à réaliser induire l’état supraconducteur dans un semi-conducteur. Il a suffi de coller sur lui un matériau supraconducteur exotique avec… du ruban adhésif !

Sciences

La chimie

Un semi-conducteur devient supraconducteur avec du ruban adhésif !

actualité

• 13/09/2012