Supraconducteurs à haute température critique et applications

D epuis la découverte de la supraconductivité du mercure en 1911, dans le laboratoire du Professeur H.K. Onnes à Leyde (Pays-Bas), la supraconductivité a continuellement mobilisé les physiciens tant du point de vue théorique que du point de vue expérimental (figure 1 ), pour lequel les recherches ont été associées à l’obtention des très basses températures. H. Kamerlingh Onnes qui avait réussi à liquéfier l’hélium en 1908 et à le maintenir en dessous de sa température de liquéfaction (4,2 K) voulait étudier la variation de la résistivité des métaux en dessous de 20 K. Le mercure étant un des métaux les plus faciles à purifier, c’est en étudiant sa résistivité à très basse température qu’il découvrit en 1911 avec G. Holtz que ce métal passe dans un état où il n’offre plus aucune résistance au passage du courant électrique au-dessous d’une température de 4,15 K, appelée température critique ( T _c ). L’année suivante, il constata qu’un courant électrique ou un champ magnétique suffisamment intenses restauraient la résistivité du métal. Dans les années qui suivirent on découvrit que de nombreux métaux deviennent supraconducteurs à très basse température à l’exception des métaux alcalins et des métaux nobles. La plus haute température critique dans les métaux purs fut atteinte en 1930 avec le niobium ( T _c = 9,2 K), à la même époque on découvrit que la supraconductivité peut également être observée dans des alliages intermétalliques. En 1933, W. Meissner observe que les matériaux supraconducteurs expulsent un champ magnétique faible, en se comportant comme des corps diamagnétiques parfaits. L’élévation des températures critiques se poursuivit régulièrement jusqu’en 1973 avec la température « record » de 23,3 K observée pour l’alliage Nb ₃ Ge. Dans les années 1970, on découvrit la supraconductivité des chalcogénures de molybdène (phase de Chevrel, . ), et celle d’oxydes mixtes de lithium et de titane puis de baryum et de plomb...