FULDE-FERRELL-LARKIN-OVCHINNIKOV PHASE

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L’état FFLO (initiales des physiciens Peter Fulde, Richard Ferrell, Anatoly Larkin et Yuri Ovchinnikov, qui ont prédit son existence en 1964) est un état supraconducteur qui résiste à la présence d’un champ magnétique élevé. Sa mise en évidence, plus de cent ans après que l’équipe du physicien néerlandais Heike Kamerlingh Onnes a mesuré la disparition de la résistance électrique d’un échantillon de mercure maintenu à très basse température, pourrait éclairer les diverses tentatives d’explication encore trop parcellaires des divers types de supraconduction. Alors que les supraconducteurs habituels expulsent les champs magnétiques faibles, puis acquièrent une résistance électrique normale lorsqu’ils sont exposés à des champs plus intenses, la caractéristique principale de ce nouvel état de la matière est que sa supraconductivité résiste à un champ magnétique élevé. Les travaux théoriques du physicien américain Ferrell et de son étudiant Fulde d’une part, et des Russes Larkin et Ovchinnikov d’autre part, avaient démontré que les électrons pouvaient s’apparier dans des états particuliers, appelés « états d’Andreev » en référence au théoricien russe Alexander F. Andreev.

L’état supraconducteur apparaît en général parce que les électrons d’un solide s’apparient en paires de Cooper (du nom du théoricien américain Leon N. Cooper, lauréat du prix Nobel en 1972) dont le moment cinétique intrinsèque – ou spin – total est nul ; au contraire, l’état d’Andreev est caractérisé par des paires d’électrons mal assortis. Comme la paire de Cooper, cette quasi-particule peut se déplacer librement dans le solide, assurant la parfaite conductivité électrique typique de l’état supraconducteur. Après que plusieurs équipes eurent indirectement détecté la possible apparition d’une nouvelle phase supraconductrice dans des composés organo-métalliques ou des solides tels que le cristal de CeCoIn5 constitué de cérium, de cobalt et d’indium, une expérienc [...]

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Écrit par :

  • : directeur de recherche au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

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Bernard PIRE, « FULDE-FERRELL-LARKIN-OVCHINNIKOV PHASE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/phase-fulde-ferrell-larkin-ovchinnikov/