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Meissner revisité
c'est froid!
Aimant

L'effet Meissner

Revisité

Dans les vidéos montrant l’effet Meissner comme celle-ci, pour être tout à fait honnête, on n’a pas là un vrai effet Meissner. En effet, ces expériences sont réalisées sur des cuprates qui sont des supraconducteurs de type II, avec des champs critiques Bc1 assez faibles (entre 10 et 100 G typiquement), et des champs critiques Bc2 très élevés (au-delà de 20 T).

Les pastilles supraconductrices utilisées dans ces vidéos présentent un très faible piégeage : les vortex sont libres de sortir de l’échantillon si ils sont trop nombreux par rapport au compromis idéal déterminé par la température et le champ magnétique extérieur. L’expérience n’est donc pas un effet Meissner pur : le champ magnétique créé par l’aimant est en effet suffisamment élevé pour dépasser Bc1. L’échantillon ne présente donc pas un diamagnétique total, mais partiel.

Ce diamagnétisme partiel est néanmoins suffisant pour soulever l’aimant (à condition que celui-ci ne soit pas trop lourd !). Si le piégeage est faible dans ces échantillon, il n’est cependant pas tout à fait nul : quand on bouge la pastille avec une pincette, l’aimant en lévitation au-dessus suit le mouvement. Cela montre qu’il n’y a pas uniquement une force de répulsion,  mais qu’il y a également une faible force d’ « accroche » : cette force, c’est le (faible) piégeage des vortex.

De fait, si il n’y avait uniquement qu’une force de répulsion, la lévitation de l’aimant au-dessus d’une pastille plate ne serait pas stable : l’aimant glisse sur le coté et tombe. C’est pour cela que l’expérience réalisée avec un supraconducteur de type I, le plomb, où seul l’effet Meissner peut exister, fait léviter un aimant au-dessus non pas d’un pastille plate, mais d’un bol, afin de stabiliser la lévitation et d’empêcher l’échantillon de glisser sur le coté.

Credits : J. Bobroff, LPSNéanmoins, ce n’est pas mentir que de dire que nos vidéos, réalisées avec des cuprates et qui montrent l’aimant se soulever, sont une illustration de l’effet Meissner, même si en réalité des vortex pénètrent dans l’échantillon et diminuent le diamagnétisme réel de la pastille. Paradoxalement, la présence de ces vortex est indispensable à la stabilité de l’aimant !

 

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