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Découverte d'un nouveau type de supraconductivité super efficace

Découverte d'un nouveau type de supraconductivité super efficace

La supraconductivité est un phénomène de résistance électrique exactement nulle. Il se produit dans certains matériaux, appelés supraconducteurs, lorsqu'ils sont refroidis à des températures très froides.

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Ce qui se passe dans ces circonstances, c'est que les électrons se couplent et commencent à circuler de manière ordonnée sans résistance. Cette supraconductivité a le potentiel de rendre notre électronique super efficace.

Heureusement, il a été trouvé dans de nombreux matériaux jusqu'à présent. Cependant, il faut un équipement coûteux et encombrant pour maintenir les supraconducteurs suffisamment froids pour réaliser ce phénomène. Pensez aux appareils IRM par exemple.

Un matériau inattendu

Maintenant, les physiciens sont peut-être tombés sur un nouveau type de supraconductivité qui pourrait contourner ces fardeaux. Des chercheurs dirigés par l'Université du Maryland ont observé la supraconductivité dans un matériau inattendu.

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Le nouveau phénomène s'est avéré reposer sur des interactions d'électrons entièrement nouvelles. Dans ce matériau particulier, appelé YPtBi, les électrons portent un spin de 3/2 par opposition au 1/2 vu dans la plupart des supraconducteurs.

"Personne n'avait vraiment pensé que cela était possible dans des matériaux solides", a déclaré le physicien et auteur principal Johnpierre Paglione. Phys.org.

"Des états à haut spin dans des atomes individuels sont possibles, mais une fois que vous avez mis les atomes ensemble dans un solide, ces états se séparent généralement et vous vous retrouvez avec un spin de moitié."

Un étrange supraconducteur

YPtBi semblait être un supraconducteur étrange car il ne correspond pas à l'un des principaux critères qui est d'être un bon conducteur à des températures normales. Mais une fois refroidi, il présentait malgré tout une supraconductivité.

Pour essayer de comprendre ce matériau, les chercheurs ont examiné la façon dont il interagissait avec les champs magnétiques. Ce qu'ils ont découvert, c'est qu'au fur et à mesure que le matériau s'échauffait à partir du zéro absolu, le degré auquel un champ magnétique pouvait le pénétrer augmentait linéairement au lieu d'exponentiellement.

Après une analyse plus approfondie, les chercheurs ont émis l'hypothèse que les électrons devaient avoir été déguisés en particules avec un spin plus élevé. Ce phénomène n'était même pas considéré comme une possibilité pour un supraconducteur auparavant.

Nous sommes loin d'avoir des flux d'électricité avec une résistance nulle à température ambiante car le nouveau type de supraconductivité nécessite encore des températures incroyablement froides pour le moment. Cependant, la découverte donne aux chercheurs une toute nouvelle direction à explorer.

La recherche a été publiée dansProgrès scientifiques.


Voir la vidéo: Expériences de supraconductivité (Juillet 2021).