L'Effet Meissner
La supraconductivité fut découverte inopinément en 1911 lors d' une expérience sur les propriétés de l' Hélium exposé à une faible température, celle ci fut mise en œuvre par Kammerling Onnes. Cette découverte fut approfondie en 1963 par J. File et R.G Mills. Par la suite, on adopta la théorie BCS du nom de ces auteurs, Bardeen, Cooper et Schriffer. Il faudra attendre 1970 pour que la supraconductivité soit enfin utilisée, par exemple le projet de transport ferroviaire au Japon.
La supraconductivité est toujours a l' étude, et en 1986, deux physiciens découvrent un nouveau type de supraconducteur ( à base de cuprates) , ce qui valut à Berdnoz et Müller un prix nobel. C' est en 2008, que toutes ces années de recherches ont permit de mettre en service le Large Hadron Collider.
La supraconductivité est un des rares exemples où la physique quantique s’applique à grande échelle. La supraconductivité se manifeste à des températures très basses, proches du zéro absolu (-273,15 °C).
Elle se caractérise par :
- une absence de résistance électrique
- l'expulsion du champ magnétique : c'est l'effet Meissner
L'effet Meissner, aussi appelé diamagnétisme parfait, résulte d' une expérience dirigée par Meissner en 1933 avec l' aide de Ochsenfeld. L' effet Meissner se produit lorsque un métal est exposé à une température suffisamment basse ( inférieur a 0). Celui-ci est visible lorsque le champs magnétiques est expulsé par des courants électriques qui ont prit naissance au cœur de l' élément supraconducteur et qui repousse alors les flux magnétiques présent naturellement dans le métal exposé.
La supraconductivité est toujours a l' étude, et en 1986, deux physiciens découvrent un nouveau type de supraconducteur ( à base de cuprates) , ce qui valut à Berdnoz et Müller un prix nobel. C' est en 2008, que toutes ces années de recherches ont permit de mettre en service le Large Hadron Collider.
La supraconductivité est un des rares exemples où la physique quantique s’applique à grande échelle. La supraconductivité se manifeste à des températures très basses, proches du zéro absolu (-273,15 °C).
Elle se caractérise par :
- une absence de résistance électrique
- l'expulsion du champ magnétique : c'est l'effet Meissner
L'effet Meissner, aussi appelé diamagnétisme parfait, résulte d' une expérience dirigée par Meissner en 1933 avec l' aide de Ochsenfeld. L' effet Meissner se produit lorsque un métal est exposé à une température suffisamment basse ( inférieur a 0). Celui-ci est visible lorsque le champs magnétiques est expulsé par des courants électriques qui ont prit naissance au cœur de l' élément supraconducteur et qui repousse alors les flux magnétiques présent naturellement dans le métal exposé.
Les types de supraconductivités
L' effet Meissner a révélé deux types de supraconductivités. Ils sont déterminés par la longueur de pénétration du champs magnétiques ainsi que par la distance moyenne entre deux électrons normalement en paires. les électrons se déplacent par paires de Cooper (deux électrons de spins opposés) en formant des bosons (de spin nul), condensés dans un seul état quantique, sous l'effet de phonons, phénomène vibratoire également quantique.
Le premier type se compose des supraconducteurs parfaits, ils atteignent le magnétisme parfait ( effet Meissner ) a une température critique ( noté Tc elle dépend de la masse isotopiques* du matériaux et généralement sous le zéro absolu*).
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| Supraconducteur parfaits |
Le second type se compose supraconducteurs majoritairement céramique qui libèrent leurs champs magnétiques (Ces supraconducteurs possèdent deux champs critiques) à haute température. Pour « s' échappés » les champs magnétiques créer des vortex*.
Les supraconducteurs de types II sont le plus souvent des composés intermétalliques (Nb3SN*, Nb3Ge*, V3Ga* ) qui sont utilisés dans les aimants supraconducteurs du Large Hadron Collider.
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| second type |
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