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Pnictures
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Pnictures

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La découverte, en 2008, par l'équipe du japonais Hideo Hosono au Tokyo Institute of Technology, de supraconductivité dans des composés à base de fer, les pnictures, à des températures presque aussi « élevées » que dans les cuprates, a surpris les physiciens. On pensait la supraconductivité à « haute » température réservée aux cuprates formés de plans d'oxygène et de cuivre, la voilà présente dans des semi-métaux à base de fer et d'arsenic. Ils sont les plus « chauds » des supraconducteurs après les cuprates, jusqu’à 56 K soit -217°C (en 2010).

Propriétés des pnictures en fonction du dopageLeur structure lamellaire est très proche de celle des cuprates, et leurs propriétés en fonction du nombre d’électrons semble également très analogue : magnétiques ou supraconducteurs.Mais de nombreuses différences ont également été mises en évidence. Quand ils sont magnétiques, les pnictures sont des métaux, alors que les cuprates sont isolants.

Cela montre que les électrons s’y repoussent moins les uns les autres. La nature même de la supraconductivité pourrait aussi être différente de celle des cuprates. Par exemple, elle semble moins piégée dans les plans et bien plus tridimensionnelle dans les pnictures que dans les cuprates. Son origine pourrait être liée au magnétisme des électrons qui la forment. Toutes ces particularités viennent du fait que des électrons de fer appartenant à plusieurs "bandes" jouent ici un rôle important alors qu’un seul comportement ("une bande") était observé pour le cuivre dans les cuprates.

échantillon de pnicture ; Crédits : D. Colson, DSM/IRAMIS/SPECEt ces différents types d'électrons appartiennent à des orbites différentes, c’est à dire qu’ils ont une « forme » géométrique différente. Le problème n’en est que plus compliqué et plus passionnant encore. Ces pnictures sont actuellement au cœur d’une très forte activité de recherche partout dans le monde. Du point de vue des applications, les pnictures sont prometteurs: ils présentent de bonnes propriétés mécaniques et leur supraconductivité résiste à de forts champs magnétiques et courants électriques.

 

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