Chapitre 19. La supraconductivité

Phénomène d’origine quantique, la supraconductivité se traduit par des propriétés physiques étranges qui ont suscité la curiosité mais aussi qui ont donné lieu à d’intéressantes applications. Ce phénomène trouve sa place dans un ouvrage de magnétisme à plus d’un titre : d’abord, parce que les substances supraconductrices sont généralement fortement diamagnétiques, et ensuite parce qu‘elles ont permis tout à la fois de créer des champs magnétiques relativement intenses (aimants supraconducteurs) et de détecter des inductions magnétiques très faibles (squids).
C’est dans le Laboratoire de K. Onnes à Leiden, qu’est observée pour la première fois en 1911 la disparition de la résistance électrique du mercure en dessous de -269°C. Dans les décennies suivantes, on découvre que beaucoup de métaux possèdent la même propriété à basse température à l’exception notable des meilleurs conducteurs : les métaux nobles et les alcalins [1, 2, 3]. Un supraconducteur est donc un matériau dont la résistivité électrique est nulle, mais ce phénomène n’apparaît qu’en dessous d’une température critique Tcrit toujours très basse (Tcrit < - 250°C) avant 1986. Ensuite, sont apparus des supraconducteurs présentant des températures critiques plus élevées, mais toujours bien inférieures la température ambiante [4]. Meissner met en évidence, en 1933, le fait que les matériaux supraconducteurs expulsent l’induction magnétique B, c’est-à-dire que B = 0 à l’intérieur d’un supraconducteur. C’est en un sens un matériau diamagnétique parfait avec une susceptibilité égale à -1…