Depuis son émergence dans les annales scientifiques en 1911, la supraconductivité n’a cessé d’intriguer et d’éblouir par ses propriétés extraordinaires. Lorsque les températures chutent dans le domaine des métaux, un phénomène étonnant se produit : ces matériaux deviennent des conducteurs électriques sans aucune résistance, un état qui défie les lois conventionnelles de la physique. En outre, ils manifestent un comportement remarquable en repoussant les lignes de champ magnétique, un exploit qui ouvre la voie à une multitude d’applications technologiques innovantes.
Cette révolution dans le domaine de la conductivité électrique a été rendue possible grâce à la découverte des chercheurs Heike Kamerlingh Onnes et son équipe à l’Université de Leyde. Leur observation du mercure refroidi à des températures extrêmement basses a révélé une transition soudaine vers un état de supraconductivité, un phénomène qui a depuis stimulé des décennies de recherche intensive et passionnante.
Au cœur de cette fascination réside le mystère des paires de Cooper. Ces dernières sont des couples d’électrons qui, malgré leur charge négative, parviennent à surmonter leur répulsion mutuelle pour former une liaison coopérative. Ce mécanisme de couplage est fondamental pour la supraconductivité, car il permet aux électrons de se déplacer à travers le matériau sans collision, éliminant ainsi toute résistance électrique.
Les applications potentielles de la supraconductivité sont vastes et variées. Dans le domaine de la technologie des aimants, les matériaux supraconducteurs offrent la possibilité de créer des champs magnétiques extrêmement puissants sans perte d’énergie, ouvrant ainsi la voie à des applications médicales telles que l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et la lévitation magnétique dans les trains à grande vitesse.
Catherine Pépin, physicienne théorique, présente ces phénomènes remarquables et parle des récents développements dans la course à la supraconductivité à température ambiante.
