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 systèmes existent dans lesquels la superfluidité a été découverte. D'une part, la résistance électrique nulle des supraconducteurs est en effet, aujourd'hui, interprétée en considérant que les électrons y sont associés par paires dont l'ensemble est superfluide. D'autre part, on a montré en 1972 que le plus léger des deux isotopes stables de l'hélium, l'hélium 3, présente plusieurs phases superfluides distinctes, au-dessous de 2,5 × 10−3 K, dans lesquelles les atomes sont associés par paires, comme les électrons des supraconducteurs.
La supraconductivité faisant l'objet d'un article particulier, nous nous intéressons principalement ici aux propriétés de l'hélium.
1. Découverte de la superfluidité dans l'hélium 4
C'est à Leyde en 1908 que H. Kamerlingh Onnes réussit pour la première fois à liquéfier l'hélium 4 à 4,2 K sous pression atmosphérique, mais il ne découvrit pas sa superfluidité, distrait sans doute par la découverte de la supraconductivité du mercure trois ans plus tard. Ce n'est qu'en 1927 que W. H. Keesom et M. Wolfke, à Leyde toujours, suggérèrent l'existence de deux phases liquides distinctes, l'hélium I et l'hélium II respectivement au-dessus et au-dessous d'une température de transition de l'ordre de 2,3 K. Peu de temps après (1930), W. H. Keesom et K. Clusius montrèrent que la chaleur spécifique de l'hélium liquide présente un pic de variation en fonction de la température à 2,19 K. La forme de ce pic rappelle la lettre grecque lambda (λ), d'où le nom de « transition λ » associé à ce qui allait devenir la transition superfluide de l'hélium 4, et de « point λ » à la température (2,172 K dans l'actuelle échelle de températures) à laquelle cette transition a lieu […]
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