Découverte d'un nouveau supraconducteur
Publié par Redbran le 19/03/2018 à 12:00
Source: CNRS-INC
Des chercheurs de l'Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (CNRS/Université de Bordeaux/Bordeaux INP) ont mis au point un supraconducteur, le premier représentant d'une nouvelle famille qui contient du silicium, élément non toxique, à la place des éléments toxiques habituels. Publiés dans Physical Review B, ces travaux permettront une plus large utilisation de ces supraconducteurs, par exemple dans les domaines de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) ou de la médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain...).


Cristal connecté à 4 fils pour la mesure de résistivité.
©Sophie Tencé

Les supraconducteurs sont des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) qui, en dessous d'une certaine température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux...), possèdent la propriété exceptionnelle de conduire le courant électrique (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique, généralement des électrons, au sein d'un matériau conducteur. Ces déplacements sont...) sans résistance et d'exclure tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et d'une direction, définie en tout...) de leur intérieur (effet Meissner). Des chercheurs de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage...) de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La...) condensée de Bordeaux (CNRS/Université de Bordeaux/Bordeaux INP) ont mis au point (Graphie) une nouvelle classe de supraconducteurs sans élément toxique.

En 2008, la découverte de la supraconductivité (La supraconductivité est un phénomène survenant dans certains matériaux dits supraconducteurs. Il est caractérisé par l'absence de résistance électrique et l'annulation du champ magnétique à l'intérieur du matériau (effet...) dans des composés à base de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie quotidienne, sous forme pure ou...) a marqué l'émergence d'une nouvelle classe de supraconducteurs non conventionnels. Mais, jusqu'à présent, tous ces supraconducteurs à base de fer contenaient des éléments toxiques (phosphore, arsenic (L’arsenic est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole As et de numéro atomique 33, présentant des propriétés intermédiaires entre celles des métaux et des...), sélénium, tellure). Les chimistes ont synthétisé un nouveau composé chimique à base d'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) et de fer, LaFeSiH, qui devient supraconducteur en dessous de 10 K (-263.15 °C). Ce supraconducteur est le premier représentant d'une nouvelle famille qui contient du silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.), élément non toxique, à la place des éléments listés précédemment.

Cette percée majeure ouvre une nouvelle voie de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le...) originale dans le domaine des supraconducteurs à base de fer peu coûteux et non toxiques. Une découverte intéressante pour le stockage de l'énergie, le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par...) du courant sans dissipation, la lévitation (La lévitation est le fait, pour un être ou un objet, de se déplacer ou de rester en suspension au-dessus du sol, sous l'effet d'une force plus forte que la gravitation, sans contact physique solides.) magnétique (trains) ou la génération de champs magnétiques intenses pour les applications médicales (IRM).


Structure cristalline du supraconducteur LaFeSiH.
Les atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps...) de lanthane, fer, silicium et hydrogène sont représentés en gris, vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un...), orange et rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) respectivement.
©Sophie Tencé

Références publication:
F. Bernardini, G. Garbarino, A. Sulpice, M. Núñez-Regueiro, E. Gaudin, B. Chevalier, M. -A. Méasson, A. Cano, S. Tencé
Iron-based superconductivity extended to the novel silicide LaFeSiH
Physical Review B – Mars 2018
DOI: 10.1103/PhysRevB.97.100504

Contact chercheur:
- Sophie Tencé, ICMCB UMR5026, Université de Bordeaux (Cette page est consacrée au PRES Université de Bordeaux. Pour les pages sur les universités, voir Université Bordeaux I,...), Bordeaux INP
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