Découverte d'une nouvelle supraconductivité de surface dans un matériau topologique
Une étape importante dans la recherche sur les matériaux
Une équipe de recherche internationale, à laquelle participe également l'université de Wuppertal, a mis en évidence une nouvelle forme de supraconductivité dans le matériau platine-bismuth (PtBi₂). Les résultats ont été publiés dans les revues "Nature Communications" et "Advanced Physics Research".
"Nos résultats ouvrent des perspectives impressionnantes pour la recherche fondamentale et les applications technologiques futures, par exemple dans le domaine de l'informatique quantique", déclare le professeur Christian Hemker-Heß de la chaire de Wuppertal de matière condensée - physique expérimentale de l'état solide.
Depuis sa découverte il y a plus de cent ans, le phénomène de la supraconductivité fascine les chercheurs. Un supraconducteur est un matériau qui peut conduire l'électricité sans résistance s'il devient suffisamment froid. Normalement, lorsque l'électricité circule, l'énergie est perdue sous forme de chaleur, mais dans un supraconducteur, l'électricité circule simplement sans perdre d'énergie. La supraconductivité est essentielle pour des applications telles que les bobines magnétiques supraconductrices ou les interféromètres quantiques, qui sont utilisés pour des mesures très sensibles du champ magnétique (par exemple dans les appareils d'IRM dans les hôpitaux).
Des matériaux prometteurs pour les nouvelles technologies
Une autre catégorie de matériaux a été découverte beaucoup plus tard : les solides topologiques. Un matériau topologique est un matériau spécial dont les propriétés sont complètement différentes à la surface et à l'intérieur. Cela peut signifier, par exemple, que Le courant peut circuler à l'extérieur, mais pas à l'intérieur. Ce qui est particulier, c'est que le courant circule de manière robuste sur les bords, c'est-à-dire qu'il n'est pas arrêté, même s'il y a de la saleté, des rayures ou d'autres interférences. Les matériaux topologiques sont donc très stables et prometteurs pour les nouvelles technologies. Les matériaux topologiques pourraient être utilisés dans les futurs ordinateurs quantiques, par exemple.
Pour la première fois, il a été possible de combiner les deux phénomènes - supraconductivité et topologie - dans un même matériau. Les scientifiques impliqués ont pu montrer que le platine-bismuth (PtBi₂) est non seulement supraconducteur, mais que cette supraconductivité ne se produit qu'en surface.
Une étape importante dans la recherche sur les matériaux
"Les résultats de la recherche actuelle pourraient avoir des conséquences considérables pour la physique quantique", déclare Christian Hemker-Heß. "Les recherches futures montreront si la supraconductivité dans le platine-bismuth possède elle-même des propriétés topologiques".
La découverte du platine bismuth marque une étape importante dans la recherche sur les matériaux et offre de nouvelles perspectives passionnantes sur l'interaction entre la supraconductivité et la topologie.
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