SUPERFLUIDITÉ

Articles

• SUPERFLUIDITÉ

  • Écrit par Sébastien BALIBAR
  • 5 836 mots
  • 5 médias

  La « superfluidité » est une propriété qu'ont certains liquides ou gaz de s'écouler beaucoup plus facilement que les autres. Un superfluide peut s'écouler sans résistance aucune même à travers les plus petits orifices. De plus, les superfluides ont d'autres propriétés remarquables. Par exemple, la...

• BOSONS ET FERMIONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 709 mots
  – Le phénomène de superfluidité de l’hélium-4 porté à une température inférieure à 1,8 kelvin est la signature du fait que tous les atomes de l’échantillon abandonnent leur liberté individuelle pour réagir de manière collective.

• ÉTAT DE LA MATIÈRE, notion d'

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 521 mots
  ...quelques kelvins [0 K ≈ – 273 ⁰C]), cette propriété a été ensuite observée dans certains matériaux à des températures plus facilement accessibles. La superfluidité est la disparition de la viscosité de quelques liquides formés par des atomes d'hélium. Ces deux comportements sont qualitativement expliqués...

• FLUIDE, physique

  • Écrit par Étienne GUYON
  • 1 356 mots
  Signalons enfin le cas des superfluides. L'isotope 4 de l'hélium liquide (⁴He) perd sa viscosité au-dessous de 2,17 kelvins. L'existence d'écoulements persistants et la capacité de s'écouler à travers des pores de taille atomique caractérisent cet état. L'isotope 3 de l'hélium (...

• FROID, physique

  • Écrit par Jean MATRICON, Georges WAYSAND
  • 4 042 mots
  • 2 médias
  La superfluidité de l'hélium apparaît lorsqu'on refroidit de l'hélium liquide, par exemple en diminuant la pression, ce qui produit l'évaporation du liquide et donc son refroidissement ; à 2,2 K, le liquide change brutalement de propriétés physiques, sa viscosité devient...

• GAZ RARES ou GAZ NOBLES

  • Écrit par Paul ALLAMAGNY, Universalis, Albert LACAZE, Nathalie LEMAITRE
  • 3 902 mots
  • 2 médias
  ...viscosité de l'hélium II n'obéit pas aux lois classiques des fluides visqueux : elle a une valeur normale dans certaines mesures, elle est nulle lorsqu'on la détermine par écoulement de fluide à faible vitesse à travers des capillaires très fins ; d'où le qualificatif de superfluide donné à l'hélium II.

• KAPITSA PIOTR LEONIDOVITCH (1894-1984)

  • Écrit par Universalis, Agnès LECOURTOIS
  • 654 mots
  • 1 média

  Piotr Kapitsa est un physicien russe puis soviétique, connu pour ses recherches sur le magnétisme et la physique des basses températures, qui devaient notamment le conduire à la découverte de la superfluidité de l'hélium II.

  Piotr Leonidovitch Kapitsa naît le 8 juillet 1894 à Cronstadt,...

• KAPITSA PIOTR LEONIDOVITCH - (repères chronologiques)

  • Écrit par Vladimir CHEVTCHENKO
  • 1 065 mots

  Physicien, membre correspondant de l'Académie des sciences de l'U.R.S.S. à partir de 1929, membre titulaire à partir de 1939, Piotr Leonidovitch Kapitza est né le 9 juillet 1894, à Kronstadt, d'un père ingénieur et d'une mère femme de lettres et pédagogue. Après des études au collège technique de Kronstadt...

• LANDAU LEV DAVIDOVITCH (1908-1968)

  • Écrit par Yakov SMORODINSKI
  • 2 082 mots
  • 2 médias
  Toutes ces recherches conduisent Lev Landau à développer la théorie de la superfluidité de l' hélium II (1941-1944), phénomène découvert par Piotr Kapitsa en 1937. Ses travaux ont eu une répercussion très grande dans le domaine de la physique de l'état condensé.

• LEE DAVID (1931- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 363 mots

  Né le 20 janvier 1931 à Rye, dans l'État de New York, David Lee fit ses études supérieures à Harvard puis à l'université du Connecticut ; il soutint sa thèse en 1959 à l'université Yale et rejoignit aussitôt l'université Cornell où il effectua toutes ses recherches. Avec son collègue Robert...

• LEGGETT ANTHONY J. (1938- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 348 mots

  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,...

• LONDON FRITZ (1900-1954)

  • Écrit par Universalis, Alexei KOJEVNIKOV
  • 315 mots

  Physicien américain d'origine allemande, né le 7 mars 1900 à Breslau, en Allemagne (auj. Wrocław, Pologne), mort le 30 mars 1954 à Durham (Caroline du Nord).

  Fritz Wolfgang London obtient son doctorat de philosophie à l'université de Munich en 1921, puis se tourne en 1925 vers la physique...

• MATIÈRE (physique) - États de la matière

  • Écrit par Vincent FLEURY
  • 5 805 mots
  • 4 médias
  ...souvent contre-intuitive, ne semblait concerner, de prime abord, que des particules individuelles, on a vu surgir dans le champ de la science des comportements macroscopiques nouveaux de la matière, à certains égards extraordinaires. Il s'agit du comportementsuperfluide et du comportement supraconducteur.

• NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Noyau atomique

  • Écrit par Luc VALENTIN
  • 10 181 mots
  • 18 médias
  ...qui, faisant des paires de nucléons identiques des sortes de bosons, les paires de Cooper, imprime à une part du « liquide nucléaire » un comportement superfluide comparable à celui de l'hélium 4 à basse température. Dans ce schéma, la goutte nucléaire comporterait deux phases dont la superfluide, par...

• OSHEROFF DOUGLAS DEAN (1945- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 365 mots

  Né le 1^er août 1945 à Aberdeen, dans l'État de Washington, Douglas Dean Osheroff finissait ses études doctorales à l'université Cornell lorsqu'il découvrit, avec ses directeurs de thèse David Lee et Robert C. Richardson, que l'hélium 3, isotope d'hélium dont le noyau contient...

• QUANTIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par Claude de CALAN
  • 5 273 mots
  • 6 médias
  Un autre phénomène quantique à grande échelle est la superfluidité. À très basse température, l'hélium liquide perd toute viscosité : il ne fait pas de « vagues », monte le long des parois, etc. ! La mécanique quantique explique ce phénomène par le fait qu'à basse température tous les atomes tombent...

• RICHARDSON ROBERT COLEMAN (1937-2013)

  • Écrit par Universalis, Bernard PIRE
  • 398 mots

  Robert Coleman Richardson est connu pour avoir, avec son collègue David Lee et leur étudiant Douglas Osheroff, découvert en 1972 que l'hélium 3, isotope d'hélium dont le noyau contient deux protons mais un seul neutron, devient superfluide à une température de quelque 2 millikelvins....

• SAVANT CHERCHE REFUGE (S. Balibar) - Fiche de lecture

  • Écrit par Gabriel GACHELIN
  • 1 130 mots
  • 1 média
  ...celles auxquelles on s’intéresse. Et la découverte essentielle de Tisza, en 1938, l’introduction de la condensation de Bose-Einstein pour expliquer la superfluidité de l’hélium, sera exploitée par d’autres. Piotr Kapitsa, en URSS, perdra plusieurs années de travail scientifique sur le même sujet...

• TISZA LASZLO (1907-2009)

  • Écrit par Sébastien BALIBAR
  • 1 123 mots

  Né à Budapest en 1907, le professeur Laszlo Tisza est mort à Newton, près de Boston (Massachusetts, États-Unis) le 15 avril 2009, à près de cent deux ans. Fuyant la Hongrie puis l’Ukraine, il s’était réfugié au Collège de France en septembre 1937, puis aux États-Unis en mars 1941. Là, il...