La découverte d’un supraconducteur non conventionnel dans la nature ouvre de nouvelles perspectives pour la technologie des supraconducteurs, un domaine en constante évolution. Cette trouvaille, issue de recherches menées par des scientifiques du Laboratoire National d’Ames, marque un tournant dans notre compréhension de la supraconductivité et de ses applications potentielles.
Les chercheurs du Laboratoire National d’Ames ont identifié le premier supraconducteur non conventionnel dont la composition chimique se retrouve également dans la nature.
La miassite, l’un des quatre minéraux naturels agissant comme supraconducteur une fois cultivé en laboratoire, révèle des propriétés similaires à celles des supraconducteurs à haute température. Cette découverte enrichit la compréhension scientifique de ce type de supraconductivité, ouvrant la voie à des technologies basées sur les supraconducteurs plus durables et économiques.
Qu’est-ce que la supraconductivité ?
La supraconductivité est la capacité d’un matériau à conduire l’électricité sans perte d’énergie. Les applications des supraconducteurs sont variées, incluant les machines d’IRM médicales, les câbles d’alimentation et les ordinateurs quantiques. Si les supraconducteurs conventionnels sont bien compris et caractérisés par des températures critiques basses, les supraconducteurs non conventionnels découverts dans les années 1980 présentent des températures critiques beaucoup plus élevées.
La miassite : un phénomène naturel rare
Ruslan Prozorov, scientifique au Laboratoire d’Ames, souligne que tous les matériaux étudiés jusqu’à présent étaient synthétisés en laboratoire, ce qui a conduit à penser que la supraconductivité non conventionnelle n’était pas un phénomène naturel.
La découverte de la miassite (Rh17S15), un minéral aux propriétés supraconductrices non conventionnelles, remet en question cette croyance. Paul Canfield, professeur distingué de physique et d’astronomie à l’Université d’État de l’Iowa et scientifique au Laboratoire d’Ames, a synthétisé des cristaux de miassite de haute qualité pour ce projet, malgré la rareté de ce minéral et sa tendance à ne pas former de cristaux bien définis.
Techniques avancées d’étude des superconducteurs
L’équipe de Prozorov, spécialisée dans les techniques avancées d’étude des supraconducteurs à basse température, a utilisé trois tests différents pour déterminer la nature de la supraconductivité de la miassite.
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Le principal test, la «profondeur de pénétration de Londres», a montré que la miassite se comporte comme un supraconducteur non conventionnel. D’autres tests, incluant l’introduction de défauts dans le matériau, ont confirmé cette caractéristique, démontrant une sensibilité élevée au désordre typique des supraconducteurs non conventionnels.
La recherche sur les supraconducteurs non conventionnels améliore la compréhension scientifique de leur fonctionnement, ce qui est crucial pour le développement d’applications économiquement viables des supraconducteurs.
Cette découverte souligne l’importance de poursuivre l’exploration des phénomènes naturels pour enrichir notre connaissance des matériaux avancés et ouvrir de nouvelles voies dans la technologie des supraconducteurs.
Article : « Nodal superconductivity in miassite Rh17S15 »- DOI: 10.1038/s43246-024-00456-w
Cette recherche est examinée plus en détail dans “Nodal superconductivity in miassite Rh17S15,”rédigé par, Hyunsoo Kim, Makariy A. Tanatar, Marcin Kończykowski, Romain Grasset, Udhara S. Kaluarachchi, Serafim Teknowijoyo, Kyuil Cho, Aashish Sapkota, John M. Wilde, Matthew J. Krogstad, Sergey L. Bud’ko, Philip M. R. Brydon, Paul C. Canfield, et Ruslan Prozorov, et publié dans Communications Materials.
