4. Matériaux supraconducteurs
• Aspect théorique
Le paramètre de Ginzburg-Landau κ = λ(T)/ξ(T), indépendant de la température T, caractérise le comportement magnétique du supraconducteur comme on le comprend sur l'expérience schématique de la figure a, montrant une interface N/S en présence d'un champ magnétique. Un champ magnétique extérieur H est écranté sur une distance λ(T) autour du point B, tandis que la supraconductivité, c'est-à-dire une valeur non nulle du paramètre d'ordre, est rétablie sur la distance ξ(T).
La création dans un matériau initialement supraconducteur d'une interface N/S sous l'effet d'un champ magnétique appliqué conduit à un bilan énergétique que l'on peut évaluer.
Supraconducteurs de première espèce
Lorsqu'on a λ < ξ, plus précisément lorsque κ < 1/√2, sur la distance AB, on a perdu l'énergie de condensation en paires de l'état supraconducteur sans récupérer en échange l'énergie magnétique de volume associée à l'existence d'un champ. La création d'une interface augmente l'énergie du système et conduit donc à un état moins stable. La transition à l'état normal d'un cylindre allongé dans un champ parallèle à l'axe se fait brutalement à Hc (courbe a dans la figure). Dans des géométries où il y a des effets de champ démagnétisant, par exemple une plaque supraconductrice en champ perpendiculaire, une subdivision de l'échantillon en régions normales et supraconductrices peut être imposée (état intermédiaire), et la transition à l'état normal se fait progressivement jusqu'à Hc selon une structure lamellaire.
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