Naturellement supraconducteur

Dans une découverte scientifique remarquable, des chercheurs ont mis au jour un minéral naturel qui présente les propriétés étonnantes de la supraconductivité. Hyunsoo Kim et son équipe ont révélé une surprise de taille : le minéral miassite, également connu sous le nom de Rh17S15, peut conduire l'électricité sans aucune perte d'énergie, ce qui est typique des supraconducteurs.

Le chemin vers cette découverte a commencé dans le laboratoire, où les chercheurs ont synthétisé le composé Rh17S15 et observé son comportement supraconducteur en dessous d'une température critique de 5,4 Kelvin. Ce qui rend cette découverte véritablement intrigante, c'est que les propriétés supraconductrices du miassite diffèrent considérablement de celles observées habituellement dans les supraconducteurs conventionnels.

Les supraconducteurs conventionnels sont connus pour leurs gaps énergétiques isotropes, où l'état supraconducteur émerge uniformément autour de l'énergie de Fermi. Cependant, les chercheurs ont découvert que dans le cas du miassite, le gap supraconducteur se referme le long de certaines directions de symétrie, ce qui est caractéristique de la supraconductivité non conventionnelle.

Des investigations plus poussées à l'aide de mesures de profondeur de pénétration ont révélé une autre particularité. Alors que la profondeur de pénétration, qui détermine la distance qu'un champ magnétique faible peut pénétrer dans le supraconducteur, est généralement indépendante de la température à basse température, le miassite a exhibé une dépendance linéaire en température. Cette observation est un signe révélateur du comportement supraconducteur non conventionnel du matériau.

Il est également intéressant de noter que les propriétés supraconductrices du miassite ont présenté une forte dépendance à la présence de défauts non magnétiques, contrairement aux supraconducteurs conventionnels, où de tels défauts ont peu ou pas d'effet.

La découverte de la supraconductivité naturelle dans le miassite remet en question l'idée dominante selon laquelle la supraconductivité non conventionnelle est uniquement le résultat d'une synthèse artificielle. Cette découverte ouvre de nouvelles voies pour l'exploration des mécanismes fondamentaux sous-jacents à ce phénomène et pourrait orienter différemment la recherche actuelle sur la supraconductivité.

L'un des impacts potentiels de cette découverte est un virage vers des approches plus durables et respectueuses de l'environnement dans la recherche sur les supraconducteurs. Les chercheurs suggèrent que la communauté scientifique pourrait s'éloigner de l'utilisation d'éléments toxiques, tels que l'arsenic, le sélénium et l'uranium, en faveur de minéraux naturellement abondants comme le miassite pour comprendre les mécanismes des supraconducteurs non conventionnels.

La découverte de la supraconductivité naturelle du miassite témoigne du pouvoir de l'exploration scientifique et de la quête constante pour dévoiler les secrets cachés du monde naturel. Alors que les chercheurs approfondissent les propriétés intrigantes de ce minéral, ils pourraient mettre au jour de nouvelles connaissances qui pourraient révolutionner notre compréhension de la supraconductivité et de ses applications dans divers domaines, de la santé à l'informatique quantique.

Source : https://www.nature.com/articles/s41567-024-02484-2

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