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Rotations étranges
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Rotations étranges

Ca ne tourne pas rond

Remplissage d’un cryostat avec de l’hélium liquide ; Crédits : CNRS Photothèque / Benoît RAJAU, LPEMUn superfluide ne tourne pas comme un liquide classique. Lorsqu’on fait tourner lentement une boite contenant un superfluide, les parois de la boite tournent mais le superfluide à l’intérieur reste immobile dans un état de repos, qui est son état fondamental d’énergie minimale. Un superfluide résiste à la rotation comme un supraconducteur résiste à la pénétration d’ un champ magnétique.
Au-delà d’une certaine vitesse de rotation de la boite, le superfluide commence à tourner mais d’une façon très particulière : des tourbillons tous identiques envahissent progressivement la boite. Ces tourbillons sont une preuve de l’existence d’un état quantique cohérent  où tous les atomes se déplacent ensemble et de la même manière. Cette situation est analogue à celle d’un supraconducteur de type II, qui devient le siège de tourbillons appelés vortex sous l’effet d’un champ magnétique élevé.

Dans les superfluides, on peut également engendrer des courants permanents qui ne s’arrêtent jamais, comme dans les bobines de supraconducteurs.  

 

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