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Les vortex
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Les vortex

La lévitation à la loupe

L’état Meissner est la réponse du supraconducteur à l’application d’un champ magnétique : des courants d’électrons supraconducteurs expulsent le champ magnétique hors de l’échantillon. Quand le champ magnétique devient trop élevé, le système redevient métallique. Les supraconducteurs qui suivent ce comportement « tout ou rien » sont appelés supraconducteurs de type I ; c’est le cas du plomb ou du mercure par exemple.

Vortex (en blanc) observés dans un supraconducteur de type II, ici du NbSe2<br/>Crédits : <a href='http://www.fys.uio.no/super/'>Laboratoire de supraconductivité, université d'Oslo</a>Mais d’autres supraconducteurs parviennent à établir un compromis plus subtil : on les appelle supraconducteurs de type II, comme par exemple l’alliage NbSn ou encore les cuprates. Sous un petit champ magnétique (pour un aimant faible ou placé loin de l’échantillon), ils se comportent comme ceux de type I et expulsent complètement le champ magnétique. Mais à champ plus élevé, ils préfèrent adopter une situation de compromis en laissant pénétrer en partie le champ magnétique le long de « vortex ».

Ces vortex sont comme des colonnes ou des tubes qui traversent l’échantillon de part en part, et dans lesquelles le matériau n’est plus supraconducteur puisque le champ magnétique peut y pénétrer. Le matériau devient un véritable gruyère. Pour permettre à ce champ magnétique de passer à travers le vortex, le matériau développe des courants supraconducteurs qui circulent autour de cette colonne, dans une sorte de tourbillon qui justifie le nom « vortex ».

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