conditions d'apparition d'un courant supraconducteur

[melchisedec]

Suffit-il pour créer un courant de supraconduction dans un conducteur de faire atteindre la température critique à ce conducteur, ne faut-il pas en plus que le circuit soit fermé pour que l'onde associée aux porteurs de charges se referme sur elle même ?

[melchisedec]

Comme je n'ai pas de réponse, je pense que j'ai mal formulé ma question :

En électricité il existe des circuits fermés ou ouverts, ces derniers étant par exemple constitué par une masse d'un côté et un objet de charge quelconque de l'autre, et un fil reliant l'un à l'autre. Est-ce que dans cette configuration un courant de supraconduction pourrait naître ?

[dupo]

je ne sais pas si c'est ironique, mais, parler de supra et ensuite de définir un ciruit fermé ou pas ?!

Je crois qu'on peux voir de différentes manières: si tu veux faire de l'électronique, alors un courant c'est un courant, et tu as parler de température critique qui est nécessaire à la formation de paire de cooper. Mais, il y a aussi les courant critiques,...
C'est trop vague ta question.

Si tu veux parlez des supra au niveau microscopique,c'est d'un niveau à tout casser. Si tu es à ce niveau, ben, c'est mieux de demander à ton directeur de thèse?! non?

[melchisedec]

Je rereformule alors : Imaginons que j'ai une masse (au point de vue électrique) d'un côté, une armature de charge positive de l'autre, j'ai un fil d'un conducteur quelconque entre les deux : il s'établit un courant : normal.

Maintenant je fais atteindre à mon fil la température critique qui normalement le fait atteindre l'état de supraconducteur et je recommence l'opération (je referme par exemple un interrupteur placé en série entre la masse et l'armature négative, observe t'on le phénomène de supraconduction ? (par exemple résistance nulle du supraconducteur) dans un tel circuit ouvert ?

[PHENIXian]

A mon avis tu es en train de confondre la supraconduction, qui est un état de la matière, et l'une de ses signatures, à savoir une résistance nulle qui s'observe en établissant un courant entre ses bornes

Dans le cas présent, je pense que si tu dépasses la température critique du fil, alors il sera dans l'atat supra. Si tu veux l'observer sans établir de courant, tu peux par exemple observer la quantification du flux dans une boucle faite avec le fil

[Patzewiz]

Bonsoir,

Il n'y a pas d'onde qui se referme dans un supraconducteur, mais il existe des boucles de courants de surfaces. En dessous de la température critique (Tc) une partie des électrons de conduction s'associent pour former ce que l'on appelle les paires de Cooper. Cette association se fait dans l'espace des moments (quantité de mouvement) avec une longueur d'onde infinie (en pratique de la taille du matérau). Contrairement aux électrons qui obéissent au principe d'exclusion de Pauli, les paires de Cooper ont toutes la même fonction d'onde (n_S(r) )^1/2 exp ( i.phi(r)).

En première approximation, deux électrons d'une paire de Cooper sont situés à une distance ksi l'un de l'autre appelée longueur de cohérence qui vaut 1,6 µm dans l'aluminium (en dessous de 1K) et seulement quelques angstroems dans les cuprates supraconducteurs à haute Tc. Cette longueur est en général supérieure à la distance moyenne entre deux électrons de conduction dans le matériau. Les paires de Cooper sont donc imbriquées les unes dans les autres, ce qui est assez difficile à imaginer.

Pour l'expérience proposée, il faut connaître la valeur du courant qui doit passer dans le circuit, en effet l'état supraconducteur peut être détruit par le champ magnétique créé par un courant qui parcourt le matériau, si la densité de courant dépasse une valeur critique Jc. En dessous de Jc et de Tc, la résistance du matériau est nulle. Au dessus de Jc, l'état supraconducteur n'existe plus à aucune température.

Les densités de courants critiques sont très variables. Elles ont inférieures à 10³ A/cm² dans les cuprates sous forme granulaires, mais peuvent atteindre 10⁷ A/cm² pour certains supraconducteurs conventionnels.