SUPRACONDUCTIVITÉ

Articles

• SUPRACONDUCTIVITÉ

  • Écrit par Julien BOK
  • 5 849 mots
  • 13 médias
  

  Dans les années 1910, la théorie des métaux de Paul Drude attribue leur conductivité à l’existence en leur sein d’électrons libres, non liés aux ions du réseau cristallin. Cette conductivité est limitée par l’interaction avec les vibrations de ce réseau (ou phonons) et les impuretés du métal. Cette...

• DÉCOUVERTE DES SUPRACONDUCTEURS À HAUTE TEMPÉRATURE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 112 mots
  • 1 média

  En 1986, le chimiste allemand J. Georg Bednorz et le physicien suisse Alex Müller inaugurent, aux laboratoires I.B.M. de Zurich, l'âge de la supraconductivité à haute température avec la fabrication d'une céramique, mélange de baryum, lanthane, cuivre et oxygène, de température critique...

• SUPRACONDUCTIVITÉ CONVENTIONNELLE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 701 mots
  • 1 média

  Les matériaux supraconducteurs sont très divers, et leur état supraconducteur est toujours difficile à atteindre. La température critique (T_c) en dessous de laquelle ils n’opposent aucune résistance au passage d’un courant électrique est en général extrêmement basse, de l’ordre de quelques...

• THÉORIE DE LA SUPRACONDUCTIVITÉ

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 119 mots
  • 1 média

  Découverte sur un échantillon de mercure par le physicien néerlandais Kamerlingh Onnes en 1911, la propriété qu'ont certains éléments de n'opposer aucune résistance au passage d'un courant électrique à température suffisamment basse est comprise en 1957 par les physiciens américains ...

• ACCÉLÉRATEURS DE PARTICULES

  • Écrit par Michel CROZON, Jean-Louis LACLARE
  • 3 528 mots
  • 3 médias
  ...magnétiques guidant les particules ne dépassaient guère 1,5 tesla. Une grande partie de l'énergie électrique y était dissipée par effet Joule. La production d'enroulements supraconducteurs aux performances garanties a permis d'atteindre des champs plus élevés. À énergie égale des particules accélérées, le diamètre...

• ABRIKOSOV ALEXEI ALEXEEVICH (1928-2017)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 439 mots

  Le physicien théoricien Alexei Abrikosov est né le 25 juin 1928 à Moscou. Après des études à l'université de Moscou, il soutient en 1951 et 1955 ses deux thèses à l'Institut des problèmes physiques. Peu après que ses compatriotes Vitaly L. Ginzburg et Lev Landau ont proposé en 1950 une théorie résolument...

• ALLIAGES

  • Écrit par Jean-Claude GACHON
  • 7 362 mots
  • 5 médias
  ...d'horizon ne peut être complet qu'avec l'évocation de quelques types d'alliages particuliers, tels les supraconducteurs et les alliages à mémoire de forme. Les premiers supraconducteurs connus étaient des métaux purs qui, au voisinage de 0 kelvin (— 273 ⁰C), perdaient toute résistance électrique,...

• BARDEEN JOHN (1908-1991)

  • Écrit par Pierre GOUJON
  • 1 004 mots
  • 3 médias

  John Bardeen est un physicien américain né le 23 mai 1908 à Madison, dans l’État du Wisconsin. La physique est une discipline paradoxale : les interrogations qu'elle suscite compensent en nombre et en importance les hypothèses qu'elle confirme. D'où le côté impatient, obstiné, passionné du physicien,...

• BEDNORZ JOHANNES GEORG (1950- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 318 mots
  • 1 média

  Physicien allemand, co-lauréat du prix Nobel de physique en 1987 pour ses travaux sur les supraconducteurs à haute température. Né le 16 mai 1950 à Neuenkirchen (Allemagne), Johannes Georg Bednorz fit ses études supérieures à l'institut fédéral de technologie de Zurich en Suisse et y passa...

• BOSONS ET FERMIONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 709 mots
  – L’état supraconducteur d’un matériau porté à basse température s’explique par le fait que les électrons (qui sont des fermions) se couplent en « paires de Cooper » (du nom de Leon Cooper, né en 1930, Prix Nobel de physique 1972), dont le caractère bosonique permet qu’elles partagent le même état...

• CONDUCTIVITÉ ou CONDUCTIBILITÉ, physique

  • Écrit par Viorel SERGIESCO
  • 668 mots

  Grandeur physique caractérisant la propagation, dans un milieu matériel, d'un flux d'électrons (conductivité électrique), d'un flux de chaleur (conductivité thermique) ou d'une perturbation mécanique (conductivité acoustique). Les milieux dans lesquels la propagation est...

• COOPER LEON NEIL (1930- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 377 mots
  • 1 média

  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)...

• CRISTAUX

  • Écrit par Marc AUDIER, Michel DUNEAU
  • 7 291 mots
  • 2 médias
  On peut souvent imaginer une application pour toute nouvelle propriété confirmée. Cela s'est produit en 1986 avec la découverte de la supraconductivité à haute température dans des cristaux mixtes à base de perowskite et de cuprate (oxyde de cuivre) ou de titanate (oxyde de titane). Certaines idées...

• DÉCOUVERTE DE L'EFFET JOSEPHSON

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 231 mots

  Alors qu'il est encore étudiant à l'université de Cambridge (Grande-Bretagne), le jeune théoricien gallois Brian D. Josephson (né en 1940) comprend en 1962 comment se comportent les électrons d'une jonction entre deux supraconducteurs. Il explique que, par un effet purement quantique,...

• ÉLECTRICITÉ - Lois et applications

  • Écrit par Jean-Marie DONNINI, Lucien QUARANTA
  • 4 773 mots
  • 8 médias
  ...thermiques et optiques. Actuellement, se développe l'électronique mettant en jeu de grandes puissances : les transistors M.O.S. de puissance et les thyristors. Par ailleurs, au-dessous d'une certaine température dite de transition, la résistance des métaux et de certains alliages s'annule. Le corps devient...

• ÉLECTRO-AIMANTS

  • Écrit par Jean-Pierre CHABRERIE, Alain MAILFERT
  • 3 349 mots
  • 6 médias
  Les corps supraconducteurs possèdent la propriété d'avoir une résistivité nulle au-dessous d'une certaine température, dite critique, qui était de 125 kelvins (soit − 145 ⁰C environ) au début des années quatre-vingt-dix. Certains de ces matériaux (supraconducteurs de seconde espèce...

• ÉQUATIONS AUX DÉRIVÉES PARTIELLES (notions de base)

  • Écrit par Yves GAUTIER
  • 1 553 mots
  • 2 médias

  Beaucoup de phénomènes peuvent être décrits par une fonction. Par exemple, le déplacement d’un mobile dans l’espace peut être défini par une fonction f(x, y, z) où les coordonnées x, y et z correspondent à tous les points de l’espace occupés par le mobile traçant ainsi sa trajectoire....

• ÉTAT DE LA MATIÈRE, notion d'

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 521 mots
  À basses températures apparaissent des états dont les propriétés extrêmes pourraient avoir un impact important sur les technologies futures. La supraconductivité est le phénomène de parfaite conduction électrique qu'on peut observer pour de nombreux solides. Découverte d'abord à extrêmement basse...

• FROID, physique

  • Écrit par Jean MATRICON, Georges WAYSAND
  • 4 042 mots
  • 2 médias
  L'état supraconducteur fut découvert en 1911 par Kamerlingh Onnes au cours d'une expérience où il étudiait l'effet des très basses températures, que venait de lui rendre accessible la liquéfaction de l'hélium, sur la conductivité électrique des métaux. À 4,19 K, la résistance au courant électrique...

• FULDE-FERRELL-LARKIN-OVCHINNIKOV PHASE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 656 mots

  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...

• FULLERÈNES

  • Écrit par Patrick BERNIER
  • 2 192 mots
  • 3 médias
  ...potassium (K), le rubidium (Rb) ou le césium (Cs). En remplissant les vides au maximum, on arrive à former des composés définis qui se révèlent supraconducteurs au-dessous d'une certaine température appelée température critique. C'est ainsi que le composé K₃C₆₀ (trois atomes de K...

• GENNES PIERRE-GILLES DE (1932-2007)

  • Écrit par Étienne GUYON
  • 2 747 mots
  • 1 média
  À Orsay, il s'intéresse à la supraconductivité. Ce phénomène, qui se manifeste par la disparition soudaine de la résistance électrique de certains solides au-dessous d'une température généralement très faible, dite température critique, avait été découvert au début du xx^e siècle....

• GIAEVER IVAR (1929- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 355 mots
  • 1 média

  Né le 5 avril 1929 à Bergen (Norvège), Ivar Giaever est le fils d'un pharmacien. Son parcours est original : après ses études secondaires, il travaille un an dans une usine de munitions, puis suit les cours de l'Institut norvégien de technologie de 1948 à 1952. Après son service militaire, il travaille...

• GINZBURG VITALY (1916-2009)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 380 mots

  Le physicien théoricien russe Vitaly Lazarevitch Ginzburg est né le 4 octobre 1916 à Moscou. Après des études à l'université de Moscou, il travaille dès 1940 à l'Institut de physique de l'Académie soviétique des sciences à Moscou, puis à Kazan lorsque cet institut est évacué à la suite de l'entrée...

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