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Les supraconducteurs sont des matériaux qui peuvent transporter un courant électrique sans pertes, le courant peut donc y circuler pendant un temps infini. La supraconductivité résulte ainsi d'une disparition brutale et complète de toute résistivité électrique en-dessous d'un certain seuil de température appelé "température critique".
Ce phénomène fut découvert par Kamerlingh Onnes en 1911 (Prix Nobel 1913) dans l'élément mercure à 4,16 K c'est-à-dire — 269°C (le 0 absolu ou 0 Kelvin est à — 273°C) puis dans de nombreux éléments métalliques : plomb, étain et indium. Aussi l'idée d'imaginer un électro-aimant dans lequel un courant supraconducteur induit créerait un champ magnétique perpétuel sans nouvel apport d'énergie était tentante. Dès 1913, K. Onnes construisit une bobine en plomb et quelle ne fut pas sa surprise, les résultats étaient décevants. Pour de faibles valeurs de courant, la bobine retournait à l'état résistif dès que le champ magnétique dépassait un certain champ seuil très peu élevé (environ 500 Gauss : le champ magnétique terrestre correspond à 0,5 Gauss) appelé champ critique. C'est une des explications du peu d'intérêt des industriels pendant la première moitié de ce XXème siècle.
Il fallut attendre les années 60 pour découvrir des matériaux (l'alliage niobium-titane NbTi et le composé binaire type niobium-étain Nb3 Sn)supraconducteurs capables de supporter de très hauts champs magnétiques (250 000 Gauss).
A Rennes une nouvelle percée fut effectuée dans ce domaine en 1970 grâce aux travaux de recherche du Laboratoire de Chimie Minérale B Unité Associée CNRS n° 254, avec la découverte des Phases de Chevrel dont les champs critiques pouvaient atteindre jusqu'à 600 000 Gauss*. Ces matériaux ternaires sortaient déjà du domaine de la métallurgie car en plus d'éléments purement métalliques ils étaient composés aussi d'éléments non métalliques comme le soufre (ex. plomb, molybdène, soufre). Ce sont des poudres noires à propriétés métalliques. On est donc passé du mélange du métaux à l'introduction d'éléments non métalliques. Le retour à la chimie était déjà amorcé !
La contrainte de température pour tous ces composés supraconducteurs était naturellement liée à leurs températures critiques qui pour les meilleurs ne dépassaient que de très peu la température de l'hydrogène liquide (23° Kelvin). Leur utilisation ne pouvait donc s'effectuer qu'à de très basses températures (hélium liquide).
Aussi quelle ne fut pas l'énorme surprise lors de l'annonce d'une supraconductivité trouvée à 30-35 K dans des poudres d'oxydes céramiques (type lanthane, baryum, cuivre, oxygène) de structure pérovskite*, par G. Bednorz et K.A. Muller IBM Zurich fin 1986 (Prix Nobel 1987). Les pérovskites* étaient en effet la plupart du temps des composés isolants, mais cette découverte suisse était le fruit d'une recherche sur ces oxydes dont des études précurseurs sur ce type de matériaux non isolants mais métalliques avaient été réalisées pas B. Raveau et C. Michel à l'Université de Caen (UA CNRS n° 251) entre 1980 et 1983. Puis une nouvelle encore plus révolutionnaire créa dans le monde entier un brin de folie supraconductrice avec l'annonce d'une supraconductivité à 93 K dans une céramique oxyde (yttrium, baryum, cuivre, oxygène) dès le début de 1987 par une publication de C.W. Chu de Houston et de M.K. WU d'Alabama, publication suivie presque simultanément par celles des chinois et des japonais. Depuis ces résultats, les Laboratoires de Chimie du Solide, de Physique du Solide et autres, des industriels du monde entier travaillent d'arrache-pied sur ces nouveaux matériaux. Le composé type est appelé l'oxyde 1-2-3 : c'est une céramique oxyde pérovskite déficitaire en oxygène: YBa2 CU3 O7x ; en fait le composé peut renfermer n'importe quelle terre rare à la place de l'yttrium et reste supraconducteur à 90 K.
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