Supraconductivité Parmi les progrès technologiques notables qui sont annoncés pour un avenir assez proche, ceux qui seraient dus à la...

« Supraconductivité Parmi les progrès technologiques notables qui sont annoncés pour un avenir assez proche, ceux qui seraient dus à la supraconductivité à (relativement) haute température figurent parmi les plus probables. Mais /es physiciens n'obtiennent encore cette supra­ conductivité, malgré une avancée importante depuis quelques années, qu'à une température très basse (- 148 ° C).

La résistance électrique d'une substance supraconductrice diminue considérablement quand la température baisse. Les lois de la thermodynamique (spécialité de la physique qui, à l'origine, étudiait surtout /es transfor­ mations réciproques entre le travail mécanique et la chaleur) permettent, au moins en partie, d'expliquer cet effet surprenant.

Cette résistance s'annule quand la température est suffisamment basse.

L'obtention de composés supraconducteurs à la température ambiante ouvrirait la porte à un nombre important d'applications d'un intérêt considérable. La supraconductivité a été découverte en 1911 par le physicien hollandais Kamerlingh Onnes (et lui a valu le Prix Nobel en 1913).

Il travaillait sur la liquéfaction des gaz.

Certaines sub­ stances sont, on le sait, gazeuses aux températures courantes. C'est-à-dire que leurs molécules sont relativement éloignées les unes des autres, que les interactions entre elles sont faibles et que leur agitation est grande (voir art.

1, 5, 6 16).

Pour liqué­ fier un gaz, on peut I - Phénomène dit de "lévitation magnétique" Supraconducteur--+- « La révolution de 1986 » La supraconductivité de Kamerlingh Onnes (avec utilisation de l'hélium liquide) a eu, depuis 1911, de nombreuses applica­ tions.

Celles-ci, du fait des très basses températures nécessaires et du coût très élevé des équipements, sont toutefois restées limitées à quelques secteurs de pointe : · création de chàmps magnétiques très forts, notamment pour les accélérateurs de - particules (voir art.

1), pour les scanners médicaux ...

(voir art. 19) ; mesures très précises de champs magnétiques en géophy­ sique, en médecine, en métrologie ...

On peut aussi s'en servir dans des dispositifs dont la résistance électrique doit être quasi­ ment nulle. Les recherches sur ce sujet ne se sont pas, on s'en doute, interrompues après 1911.

Différents composés métalliques, qui sont supraconducteurs à des températures un peu moins basses (23 K), ont été mis au point.

C'est le cas, notamment, d'un alliage de niobium et de germanium (Nb3Ge).

En 1986, deux chercheurs suisses d'un laboratoire I.B.M.

de Zürich, Millier et Bednorz, étudiant une nouvelle classe de composés, obtiennent des résultats à 30 K avec une association d'oxyde de cuivre, de lanthane et de baryum.

Peu de temps après, des chercheurs d'un autre laboratoire arrivent à 35 K en remplaçant, dans le com­ posé précédent, le baryum par du strontium.

D'autres associa­ tions ont ensuite donné 90 K, puis 125 K.

Les composés contiennent en général, outre des métaux bien connus de nous (cuivre sous forme d'oxyde, bismuth, plomb), d'autres qui ne nous sont pas familiers : ytrium, thallium.

Le matériau actuelle­ ment le plus performant est YBaCuO. Il faut à la fois juger des limites des travaux récents, et ne pas en.... »