CRYOPHYSIQUE ou PHYSIQUE DES BASSES TEMPÉRATURES

Ce sujet est traité dans les articles suivants :

1.  ATOMIQUE PHYSIQUE

Écrit par : Philippe BOUYER, Georges LÉVI

Dans le chapitre "La nouvelle physique atomique"  : … utiliser cette dualité. Ils parviennent à capturer et immobiliser les particules dans des pièges.* Les atomes peuvent y être animés par des vitesses aussi faibles que quelques millimètres par seconde, soit une température de l'ordre du millionième de degré au-dessus du zéro absolu (environ — 273 ⁰C). Ces techniques permettent de… Lire la suite

2.  BOSE-EINSTEIN CONDENSATION DE

Écrit par : Elisabeth GIACOBINO

Dans le chapitre "La recherche de la condensation de Bose-Einstein"  : … liquide puis un solide. C'est ici qu'est intervenu, dans les années 1990, un progrès décisif : le *refroidissement des atomes par laser (voir ci-après). Cette technique est particulièrement bien maîtrisée pour les alcalins, ce qui explique leur choix pour mettre en évidence la condensation de Bose-Einstein. Une fois refroidis à l'aide de lasers,… Lire la suite

3.  CORNELL ERIC A. (1961- )

Écrit par : Bernard PIRE

… d'un étrange comportement collectif qui ne se décrit simplement qu'en termes de physique quantique. *À très basse température, ces atomes agissent comme des ondes cohérentes identiques, à la façon des ondes lumineuses d'un laser. Les progrès rapides accomplis dans cette quête par Wieman, Cornell et leurs collaborateurs les mènent à la découverte, le… Lire la suite

4.  DÉCOUVERTE DES SUPRACONDUCTEURS À HAUTE TEMPÉRATURE

Écrit par : Bernard PIRE

  *En 1986, le chimiste allemand J. Georg Bednorz et le physicien suisse Alex Müller inaugurent, aux laboratoires I.B.M. de Zurich, l'âge de la supraconductivité à haute température avec la fabrication d'une céramique, mélange de baryum, lanthane, cuivre et oxygène, de température critique proche de 30 kelvins. La… Lire la suite

5.  FROID, physique

Écrit par : Jean MATRICON, Georges WAYSAND

Dans le chapitre "La physique du froid"  : … *La définition la plus simple qu'on puisse donner du froid est l'absence de chaleur. Cette définition n'a de sens que si l'on sait mesurer la chaleur, en ajouter ou en retrancher à un objet. La thermodynamique statistique, dont les bases ont été posées par Ludwig Boltzmann dans les années 1870, montre que la chaleur contenue dans un objet n'est rien… Lire la suite

6.  GIAUQUE WILLIAM FRANCIS (1895-1982)

Écrit par : Georges BRAM

… *Physico-chimiste américain né à Niagara Falls (Canada), mort à Berkeley (Californie). William Francis Giauque soutient en 1922 sa thèse de doctorat à l'université de Berkeley, où il effectuera toute sa carrière scientifique : il y est nommé assistant en 1922, professeur la même année, et y prend sa retraite en 1962. Théoricien de talent et… Lire la suite

7.  KAMERLINGH ONNES HEIKE (1853-1926)

Écrit par : Bernard PIRE

… à sa retraite en 1923. Il mourut à Leyde le 21 février 1926. Kamerlingh Onnes fut un pionnier de la *physique des basses températures. Expérimentateur de talent, il fit de son laboratoire le premier centre organisé selon le principe des grandes institutions de recherche modernes, doté d'installations techniques de grande qualité et ouvert à qui… Lire la suite

8.  KAPITZA (P.)

Écrit par : Vladimir CHEVTCHENKO

… dépend linéairement de l'intensité du champ (la loi de Kapitza), si ces derniers sont très intenses.* Kapitza obtient de brillants résultats dans la physique des basses températures, science dont il reste le fondateur. Il conçoit une installation de liquéfaction adiabatique de l'hélium (1934) dont le détenteur à piston fonctionne dans un lubrifiant… Lire la suite

9.  KETTERLE WOLFGANG (1957- )

Écrit par : Bernard PIRE

…  au Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) et s'y révèle vite extrêmement talentueux. *Les innovations techniques imaginées par Pritchard et Ketterle se succèdent à un rythme élevé pour piéger des atomes en les confinant magnétiquement tout en les refroidissant par interaction avec un faisceau laser et par évaporation. En 1993,… Lire la suite

10.  LEE DAVID (1931- )

Écrit par : Bernard PIRE

…  d'hélium dont le noyau contient deux protons mais un seul neutron, devient superfluide à une *température de quelque 2 millikelvins. Ce résultat, qui ne peut être compris que dans le cadre de la physique quantique, leur valut de se partager le prix Nobel de physique 1996. La superfluidité – phénomène spectaculaire d'absence de viscosité d'un… Lire la suite

11.  LEGGETT ANTHONY J. (1938- )

Écrit par : Bernard PIRE

… *Né le 26 mars 1938 à Londres (Royaume-Uni), le physicien théoricien Anthony J. Leggett a largement contribué à la compréhension moderne des phénomènes de superfluidité de certains matériaux à très basse température. Après des études à l'université d'Oxford où il soutient sa thèse en 1964, il partage ses premières années de recherches entre Oxford… Lire la suite

12.  OSHEROFF DOUGLAS DEAN (1945- )

Écrit par : Bernard PIRE

…  d'hélium dont le noyau contient deux protons mais un seul neutron, devient superfluide à une *température de quelque 2 millikelvins. Ce résultat, qui ne peut être compris que dans le cadre de la physique quantique, leur valut de se partager le prix Nobel de physique 1996. Osheroff était devenu professeur à l'université Stanford en Californie… Lire la suite

13.  PICÈNE

Écrit par : Pierre LASZLO

…  Les électrons associés aux liaisons doubles se répartissent sur toute l'étendue de la molécule. *Quand, à très basse température (voisine du zéro absolu, – 273 ⁰C), on dope un cristal fait de molécules de picène par des atomes métalliques de la famille des alcalins, il apparaît une supraconductivité due au déplacement en phase des… Lire la suite

14.  RICHARDSON ROBERT COLEMAN (1937- )

Écrit par : Bernard PIRE

…  d'hélium dont le noyau contient deux protons mais un seul neutron, devient superfluide à une *température de quelque 2 millikelvins. Ce résultat, qui ne peut être compris que dans le cadre de la physique quantique, leur valut de se partager le prix Nobel de physique 1996. La superfluidité – phénomène spectaculaire d'absence de viscosité d'un… Lire la suite

15.  SUPERFLUIDITÉ

Écrit par : Sébastien BALIBAR

*Le terme « superfluide » a été introduit en 1937 par P. Kapitza pour décrire les résultats de ses expériences sur l'hélium 4 liquide à très basse température. En effet, au-dessous de 2,17 K celui-ci est susceptible de s'écouler sans viscosité apparente à travers des pores microscopiques. Deux autres… Lire la suite

16.  SUPRACONDUCTIVITÉ

Écrit par : Étienne GUYON, Jérôme LESUEUR, Pierre NÉDELLEC

*La résistance électrique de certains conducteurs devient brutalement inférieure à toute valeur mesurable au-dessous d'une certaine température Tc dite température critique. On dit qu'il y a transition du conducteur de l'état normal (noté N) à l'état… Lire la suite

17.  THERMODYNAMIQUE (notions de base)

Écrit par : Bernard DIU

Dans le chapitre "Le troisième principe et le principe zéro"  : … est une entité universelle. Le troisième principe naquit des premiers efforts pour atteindre *les basses températures, aussi proches que possible de la température nulle, qu'on nomme couramment le zéro absolu (il correspond, dans l'échelle ordinaire Celsius, à moins 273,15 degrés). Cette « course aux basses températures » avait initialement… Lire la suite

18.  WIEMAN CARL E. (1951- )

Écrit par : Bernard PIRE

…  à diode qui se révèle extrêmement utile au piégeage et au refroidissement des atomes. Rejoint par *Eric Cornell en 1990, il se consacre à la quête du condensat de Bose-Einstein, état dans lequel les atomes se comportent à très basse température comme des ondes cohérentes identiques, à la façon des ondes lumineuses d'un laser. Les progrès rapides… Lire la suite