{"id":28,"date":"2026-07-15T10:17:56","date_gmt":"2026-07-15T10:17:56","guid":{"rendered":"https:\/\/poseidon-pmc.pmc.umontreal.ca\/labo-qm\/?page_id=28"},"modified":"2026-07-15T12:10:47","modified_gmt":"2026-07-15T12:10:47","slug":"supraconducteurs-non-conventionels","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/poseidon-pmc.pmc.umontreal.ca\/labo-qm\/recherche\/supraconducteurs-non-conventionels\/","title":{"rendered":"Supraconducteurs non-conventionels"},"content":{"rendered":"\n

Supraconducteurs conventionels<\/h3>\n\n\n\n
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Comme Bardeen, Cooper et Schrieffer<\/strong><\/a> (BCS) ont pu le d\u00e9montrer, c’est l’interaction \u00e9lectron-phonon qui sert de m\u00e9diateur \u00e0 la supraconductivit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Dans une image simplifi\u00e9e, un premier \u00e9lectron \u2014 l\u00e9ger, rapide (vitesse de Fermi $v_F$) et charg\u00e9 n\u00e9gativement \u2014 d\u00e9forme lors de son passage le r\u00e9seau constitu\u00e9 par les masses lourdes des ions positifs du r\u00e9seau. Un second \u00e9lectron peut alors ressentir cette distorsion, car celle-ci ne dispara\u00eet qu’\u00e0 la vitesse du son ($v_s$) et l’on a $v_F \\gg v_s$. Cela conduit \u00e0 une interaction attractive entre les \u00e9lectrons, qui vont alors former des paires de Cooper<\/a><\/strong> et subir une transition de phase vers l’\u00e9tat de supraconductivit\u00e9.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Fermions lourds<\/h3>\n\n\n\n
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Prenons-les comme exemple et penchons-nous ici sur le compos\u00e9 $\\text{CeCoIn}_5$. L’ion $\\text{Ce}^{3+}$ dans ce compos\u00e9 est magn\u00e9tique. Ainsi, si l’on mesure la susceptibilit\u00e9 magn\u00e9tique \u00e0 haute temp\u00e9rature, on observe ce moment ; en ajustant ces mesures selon la loi de Curie-Weiss, on obtient une ordonn\u00e9e \u00e0 l’origine n\u00e9gative. Pour un mat\u00e9riau magn\u00e9tique ordinaire, on interpr\u00e9terait cela comme des interactions antiferromagn\u00e9tiques donnant lieu \u00e0 un ordre magn\u00e9tique.<\/p>\n\n\n\n

Cependant, de mani\u00e8re inattendue, on observe une transition de phase supraconductrice. Il existe par ailleurs un analogue non magn\u00e9tique, le $\\text{LaCoIn}_5$, qui poss\u00e8de exactement la m\u00eame structure cristalline et donc, tr\u00e8s probablement, les m\u00eames interactions \u00e9lectron-phonon. Curieusement, le $\\text{LaCoIn}_5$ est un m\u00e9tal normal et ne devient pas supraconducteur. Le moment magn\u00e9tique sur le c\u00e9rium ($\\text{Ce}$) est donc un ingr\u00e9dient essentiel \u00e0 la supraconductivit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Remarquez \u00e9galement l’\u00e9norme diff\u00e9rence de coefficient de Sommerfeld $C_m\/T$ entre le $\\text{CeCoIn}_5$ et le $\\text{LaCoIn}_5$, qui t\u00e9moigne de fortes corr\u00e9lations \u00e9lectroniques, ou de masses \u00e9lectroniques dites \u00ab lourdes \u00bb.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

La phase-Q<\/h3>\n\n\n\n
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La supraconductivit\u00e9 peut \u00eatre d\u00e9truite par l’application d’un champ magn\u00e9tique.<\/p>\n\n\n\n

Normalement, pour un supraconducteur de type II comme le $\\text{CeCoIn}_5$, on ne devrait observer que deux phases : la phase de Meissner<\/a><\/strong>, o\u00f9 des supercourants \u00e9crantent compl\u00e8tement l’int\u00e9rieur du supraconducteur du champ magn\u00e9tique \u00e0 de tr\u00e8s faibles champs (tr\u00e8s difficile \u00e0 observer dans le $\\text{CeCoIn}_5$), et la phase d’Abrikosov<\/a><\/strong>, o\u00f9 le champ magn\u00e9tique p\u00e9n\u00e8tre le supraconducteur sous forme de quanta de flux, un peu comme lorsque l’on plante des spaghettis dans une tranche de hot-dog.<\/p>\n\n\n\n

Cependant, pour des champs tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9s et \u00e0 tr\u00e8s basse temp\u00e9rature, il existe une phase suppl\u00e9mentaire dans le $\\text{CeCoIn}_5$, appel\u00e9e \u00ab phase Q<\/a><\/strong> \u00bb (la ligne TFFLO sur le graphique).<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Dans la phase-Q<\/h3>\n\n\n\n
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Une \u00e9tude minutieuse par diffusion de neutrons<\/a><\/strong> sur des monocristaux de $\\text{CeCoIn}_5$ a d\u00e9montr\u00e9 qu’un ordre antiferromagn\u00e9tique (AFM) est pr\u00e9sent au sein de la phase Q. Ce qui rend ce ph\u00e9nom\u00e8ne si inhabituel, c’est que l’AFM existe uniquement \u00e0 l’int\u00e9rieur de la r\u00e9gion supraconductrice du diagramme de phases, mais qu’il est totalement absent dans l’\u00e9tat normal<\/p>\n<\/div><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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