Article de référence | Réf : D2701 v1

Température critique et résistivité
Supraconducteurs - Bases théoriques

Auteur(s) : Pascal TIXADOR, Yves BRUNET

Date de publication : 10 nov. 2003

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

RÉSUMÉ

Les supraconducteurs ont la propriété à une température donnée dite critique d'être parfaitement conducteurs de l'électricité. L’état supraconducteur se distingue de l’état normal par de nombreuses et diverses propriétés présentées dans cet article. La découverte des supraconducteurs à haute température critique, globalement supérieure à 80K, ouvre des débouchés commerciaux pour ces matériaux.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Pascal TIXADOR : Directeur de Recherche au CNRS - Laboratoire d’électrotechnique de Grenoble (LEG) - Centre de recherche sur les très basses températures (CRTBT)

  • Yves BRUNET : Professeur à l’Institut national polytechnique de Grenoble (INPG) - Laboratoire d’électrotechnique de Grenoble (LEG) - Centre de recherche sur les très basses températures (CRTBT)

INTRODUCTION

La supraconductivité est un phénomène remarquable, découvert dès 1911, dont la principale propriété est de rendre le matériau parfaitement et brutalement conducteur de l’électricité en dessous d’une température dite critique. Cependant, il a fallu attendre les années 1960 pour voir les premières applications réelles des supraconducteurs qui restent néanmoins encore aujourd’hui limitées à certaines niches. La découverte d’oxydes supraconducteurs présentant des températures critiques supérieures à 80 K, d’où le terme de « supraconducteurs à haute température critique », rend possible le développement commercial des applications supraconductrices. Bien d’autres matériaux présentent une supraconductivité (cf. encadré A), ce phénomène n’est donc pas rare.

L’état supraconducteur se distingue de l’état normal par de nombreuses et diverses propriétés qui seront présentées dans cet article. Les applications seront présentées dans les articles :

Nota :

En plus des références bibliographiques indiquées dans cet article, le lecteur consultera utilement les ouvrages à .

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-d2701


Cet article fait partie de l’offre

Conversion de l'énergie électrique

(268 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais En anglais

1. Température critique et résistivité

La température critique (T c ) est la température à laquelle le matériau voit sa résistivité électrique tomber au‐dessous de toute valeur mesurable (figure 3). Paradoxalement, la résistivité du matériau à l’état normal, au‐delà de la température critique peut être relativement élevée.

Exemple

pour l’YBaCuO (YBa2Cu3O7-δ ), la résistivité à l’état normal atteint 100 à 10 000 fois celle du cuivre à 100 K.

L’évolution de la résistivité au‐dessus de T c dépend du matériau (figure 3) :

  • elle peut être métallique ;

  • mais aussi de type semi-conducteur.

La transition entre les états normal et supraconducteur apparaît dans un intervalle de température extrêmement réduit pour des matériaux très purs et de quelques milli Kelvin pour les matériaux à bas T c . Les impuretés dans un supraconducteur ne détruisent pas la supraconductivité, mais augmentent sensiblement la largeur de transition.

La notion de résistivité nulle n’a pas de sens absolu. Expérimentalement, il est seulement possible de donner une borne supérieure, liée à la sensibilité des appareils de mesure. Les mesures les plus précises sont basées sur l’enregistrement de la décroissance exponentielle de l’induction magnétique créée par le courant circulant dans une bobine supraconductrice soigneusement court-circuitée. Une induction magnétique peut être mesurée avec une précision remarquable, notamment avec des dispositifs supraconducteurs (SQUID Supraconducting quantum Interference Device ). L’extraction de la constante de temps permet d’accéder à la résistance et donc à la résistivité.

Nota :

le lecteur consultera utilement l’article – Les SQUID et leurs applications ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Conversion de l'énergie électrique

(268 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Température critique et résistivité
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - MILES (J.), MILLS (R.G.) -   Observation of persistent current in a superconducting solenoid.  -  Physical Review Letters, vol. 10, p. 93-96 (1963).

  • (2) - BEDNORZ (J.G.), MULLER (K.) -   Possible High Tc Superconductivity in the Ba-La-Cu-O system.  -  Z. Physik, B64, p. 189-193 (1989).

  • (3) - ROSE-INNES (A.C.), RHODERICK (E.H.) -   Introduction to superconductivity.  -  Chapitre 6, Pergamon Press (1978).

  • (4) - ABRIKOSOV (A.A.) -   On the magnetic properties of superconductors of the second group.  -  Soviet Physics JETP, vol. 5, p. 1174- 1182 (1957).

  • (5) - BARDEEN (J.), STEPHEN (M.J.) -   Theory of the motion of vortices in superconductors.  -  Physical Review, vol. 140, p. A1197-A1207 (1965).

  • (6) - KIM (Y.B.), HEMPSTEAD (C.F.), STRNAD (A.R.) -   Critical persistent currents in hard superconductors.  -  ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Conversion de l'énergie électrique

(268 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS