Supraconductivité à un atome La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore

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La petite histoire  Up Page Du supercourant à travers un atome Un supercourant peut traverser un contact constitué d’un seul atome entre deux électrodes supraconductrices. Une expérience de spectroscopie, réalisée par le Service de physique de l’état condensé (CEA/CNRS), a mis en évidence les états quantiques électroniques qui transportent ce supercourant. L’expérience, d’une portée générique pour l’électronique supraconductrice, est décrite dans la revue Nature du 18 juillet.

Comprendre simplement  Up Page Effet Josephson A des températures proches du zéro absolu, certains matériaux ont la propriété de conduire le courant électrique sans résistance et d'expulser tout champ magnétique: c’est la supraconductivité. Au niveau macroscopique, cette propriété correspond à un état électronique où les électrons sont appariés.   Ces paires d’électrons peuvent franchir une mince barrière isolante interrompant un fil supraconducteur. C'est l'effet Josephson, du nom du physicien qui a prédit le phénomène en 1962. L’empilement de matériaux supraconducteur-isolant-supraconducteur constitue une "jonction Josephson", élément de base de l’électronique supraconductrice, qui permet de réaliser des capteurs magnétiques ultra-sensibles utilisés pour la médecine (magnéto- cardiographie ou encéphalographie, RMN) ou l’astronomie, et de circuits pour l'information quantique (réalisation de Q-bits). On sait maintenant que l’effet Josephson se produit encore si on remplace la barrière isolante par des métaux non supraconducteurs, des métaux ferromagnétiques, ou des nanotubes de carbone.

Domaines de présence  Up Page Les états d'Andreev Un ensemble de travaux théoriques permet de décrire l’effet Josephson dans tous les types de jonctions. Ils sont basés sur l’existence de paires d'électrons dans des états électroniques appelés états d'Andreev, localisés à la jonction. Dans les jonctions Josephson habituelles, seuls les états d’Andreev fondamentaux sont occupés. Les états d’Andreev d’énergie supérieure, également prédits, n'avaient jamais été directement révélés expérimentalement.   Une expérience réalisée au Service de physique de l’état condensé (CEA/CNRS) a mis en évidence ces états électroniques particuliers. Les chercheurs ont observé pour la première fois des transitions vers des états excités d'Andreev. Les résultats de l’expérience sont particulièrement simples parce qu’ils ont été obtenus sur une jonction élémentaire, un contact à un seul atome, comprenant seulement quelques états d’Andreev. Une telle jonction est obtenue en étirant de façon contrôlée, sous vide cryogénique, un petit fil d’aluminium.

Son interprétation dans l'avenir  Up Page Jonction Josephson Le contact à un seul atome (en rouge sur la figure) est inclus dans une boucle, en aluminium également, supraconductrice lors de l’expérience réalisée à 30 millidegrés Kelvin. Une seconde jonction Josephson conventionnelle (simple jonction tunnel, en jaune) permet la mesure spectroscopique des états d’Andreev. Les spectres obtenus sont en très bon accord avec les prédictions théoriques.

Les références  Up Page Réseau Pepe CNRS 16 juillet 2013   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

Mais encore  Up Page Ce que vous avez toujours voulu savoir