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Josephson et Giaever
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Josephson et Giaever

Grande Bretagne et Norvège

Ivar Giaever, crédits AIPBrian Josephson (Grande Bretagne, 1940-) et Ivar Giaever (Norvège, 1929-) reçoivent le Prix Nobel en 1973 pour leur contributions liées à l’effet tunnel dans les supraconducteurs. Quand on sépare deux supraconducteurs d’une petite tranche d’isolant ou de vide, les paires de Cooper peuvent «voyager » par effet tunnel à travers cette barrière, pour peu qu’elle soit assez fine. Cet effet connu dans les métaux a permis de développer les microscopes à effet tunnel.

Ivar Giaever eut le premier l’idée de réaliser cette expérience dans les supraconducteurs, alors qu’il suivait un cours sur la supraconductivité. Il put mener à bien l’expérience au General Electric Research au Canada, en 1960. Cela lui permit notamment de mesurer le « gap », cette énergie du condensat supraconducteur prédite théoriquement par Bardeen, Cooper et Schrieffer quelques années plus tôt.

Brian Josephson, crédits AIPBrian Josephson, découvrant les expériences de Giaever, calcula durant sa thèse à Cambridge, à l’âge de 22 ans seulement, qu’un supercourant doit apparaître dans une barrière tunnel sans application d’une tension ! Ce courant dit « Josephson » non seulement existe en l’absence de tension électrique, mais en plus, il dépend curieusement sinusoïdalement de la différence entre les phases des ondes supraconductrices de part et d’autre de la barrière. Il put aussi prévoir que, lorsqu’on applique une tension continue à cette barrière, il apparaît cette fois un nouvel effet alternatif. Ces prédictions vérifiées depuis permirent le développement des SQUIDs, des petits dispositifs utilisant ces barrières tunnel et ces courants Josephson pour détecter de façon ultrasensible le champ magnétique.

 

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