Né le 28 février 1930 à New York, Leon Neil Cooper fait ses études à l'université Columbia et obtient son doctorat de physique en 1954. Après trois séjours de un an à Princeton, à l'université de l'Illinois et à celle de l'Ohio, il devient professeur à l'université Brown à Providence (Rhode Island) en 1958 après avoir contribué de façon décisive à la compréhension de la supraconductivité en formulant en 1957 avec John Bardeen (déjà Prix Nobel de physique en 1956 pour l'invention du transistor) et John Robert Schrieffer la théorie B.C.S. (selon les initiales de Bardeen, Cooper et Schrieffer), ce qui leur valut de se partager le prix Nobel de physique en 1972
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Photographie
Leon Neil Cooper L'Américain Leon Neil Cooper partage avec ses compatriotes Bardeen et Schrieffer le prix Nobel de physique, en 1972, pour les développements de la théorie de la supraconductivité.
Crédits: Hulton Getty Consulter
La supraconductivité – disparition spectaculaire à basse température de la résistance au passage d'un courant électrique dans un matériau métallique – fut découverte dès 1911 par le physicien néerlandais Kamerlingh Onnes (Prix Nobel de physique 1913). En 1956, Cooper démontre théoriquement que les électrons d'un conducteur peuvent agir en paires liées (appelées depuis paires de Cooper). Le mécanisme proposé par Bardeen, Cooper et Schrieffer décrit le système électronique en termes de ces paires d'électrons de vitesse et de moment cinétique intrinsèques opposés ; ces paires se forment à cause des vibrations du réseau ionique sous-jacent et s'étalent dans l'espace sur quelques milliers de distances atomiques. Ainsi, et de façon quelque peu paradoxale, la distance entre deux paires est bien plus petite que la taille de chacune. Par une approche novatrice sur le plan conceptuel, cette théorie permet de calculer toutes les propriétés connues des supraconducteurs. Elle prédit également de nombreux faits expérimentaux, découverts ensuite ; l'existence de composés supraconducteurs à haute température se révéla néanmoins comme une surprise lorsqu'elle fut découverte à la fin des années 1980.
Cooper contribua aussi à la théorie de la superfluidité. Ses travaux récents se concentrent sur la théorie du système nerveux central, dans le cadre de ce qu'il est convenu d'appeler les cognisciences.
Bernard PIRE
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