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Hydrogène superfluide



  1. #1
    droupi

    Hydrogène superfluide


    ------

    Bonjour à Tous.

    Je lisais la new sur l'hydrogène superfluide et ne trouvais pas tellement de précisions. Je me disais que logiquement cela concernait le deutérium. Non ?

    Si vous avez quelques références web que je peux consulter... Merci d'avance.

    -----

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  4. #2
    sai

    Re : Hydrogène superfluide

    sujet deja traité par ->ici<-

  5. #3
    droupi

    Re : Hydrogène superfluide

    Merci ! Mais cela ne répond pas précisément à mes questions. Si je parle du deutérium, c'est bien parce que je considère qu'il n'y peut y avoir de condensat avec l'hydrogène simple ou le tritium puisqu'il y a un nombre impair de quarks. Je voulais juste confirmation et d'autres sources.

  6. #4
    dupo

    Re : Hydrogène superfluide

    peut être qu'avec deux H ça marche...de "l'hydrogène" quoi !

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    droupi

    Re : Hydrogène superfluide

    AH oui ! Bien vu ! Je n'y avais pas pensé.

  9. #6
    Konrad

    Re : Hydrogène superfluide

    L'atome d'helium a un spin total demi-entier, c'est donc un atome de type fermion : les atomes interagissent entre eux, et ne peuvent coexister dans le même état. Aux très faibles températures (de l'ordre de qques Kelvin), il forment des paires de Cooper et deviennent ainsi en additionnant leurs spins des bosons, qui n'interagissent pas entre eux et peuvent occuper le même état, d'où le phénomène de "fuite" sur les bords du bocal.

    La formation des paires de Cooper est un phénomène encore mal expliqué, et s'avère insuffisant pour expliquer la supraconductivité à "haute" température (~qques centaines de K).

    La supraconductivité est utilisée dans beaucoup de labos de physique notemment dans les accélérateurs de particules, où il existe des bobines de cuivre parcourues par un courant afin de générer un champ magnétique dans l'accélérateur. Ces bobines sont refroidies à l'extrême, les électrons (=fermions, spin +1/2 ou -1/2) s'apparient à la Cooper et deviennt des fermions (paire de Cooper : spin = 0) ; ainsi il suffit d'appliquer une tension un bref instant pour lancer le courant, et ensuite on n'a plus à fournir d'énergie : les paires de Cooper maintiennent le courant tant que les bobines restent froides. Ce système peut tenir plusieurs mois, et les pertes sont vraiment infimes.
    "Un clavier AZERTY en vaut deux."

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  11. #7
    droupi

    Re : Hydrogène superfluide

    La superfluidité concerne l'Hélium-4 à ce que je sache. Il a pas un spin total demi-entier.

  12. #8
    Cécile

    Re : Hydrogène superfluide

    Citation Envoyé par dupo
    peut être qu'avec deux H ça marche...de "l'hydrogène" quoi !
    Officiellement, l'hydrogène moléculaire s'appelle du dihydrogène (mais personne ne l'appelle comme ça)
    Je relis la news, et je vois que c'est peut-être ça, puisqu'il est écrit :
    Une équipe de chercheurs allemands, américains et espagnols est parvenue pour la première fois à faire croître pas à pas de minuscules groupements de quelques molécules d'hydrogène.
    Donc il s'agirait bien de molécules.

    Mais j'ai lu aussi ça :
    Les résultats de cette découverte sont parus dans le magazine "Physical Review Letters" du 2 juin 2004.
    Or, Phys. Rev. Letters n'est pas paru le 2 juin mais le 4 juin. Et je n'ai pas trouvé l'article en question (pas plus qu'avant ou après).

    Alors, d'où vient cette info ???


    PS :
    Si je parle du deutérium, c'est bien parce que je considère qu'il n'y peut y avoir de condensat avec l'hydrogène simple ou le tritium puisqu'il y a un nombre impair de quarks.
    Il me semble que certains chercheurs envisagent des condensats ou de la superfluidité avec des fermions. Ceux-ci formeraient des sortes de paires qui deviendraient bosoniques, mais ce serait différent des molécules. Je n'en sais pas beaucoup plus.

  13. #9
    droupi

    Re : Hydrogène superfluide

    Il faut de toutes façons qu'il y ait une particule composite de spin entier. Cela semble être plus effectivement avec H2.

  14. #10
    Rincevent

    Re : Hydrogène superfluide

    Citation Envoyé par Konrad
    La formation des paires de Cooper est un phénomène encore mal expliqué, et s'avère insuffisant pour expliquer la supraconductivité à "haute" température (~qques centaines de K).
    ok sur ce que tu dis sur la supra à haute température, mais pour moi la formation de paires de Cooper est un truc assez bien compris. Tu veux dire quoi?

    Citation Envoyé par droupi
    La superfluidité concerne l'Hélium-4
    ça marche aussi avec l'hélium 3, mais à plus basses températures: aux alentours de 2 millikelvins. Il faut en effet former des paires d'atomes pour obtenir un boson avant d'avoir une transition vers un condensat.

    voir cette page sur l'hélium avec des liens (vers le milieu à droite) vers des diagrammes de phase de He3 et 4:

    http://fr.encyclopedia.yahoo.com/art...a_2777_p0.html
    Dernière modification par Rincevent ; 06/07/2004 à 15h10. Motif: correction coquille sur le numéro (en rouge)

  15. #11
    Gaétan

    Re : Hydrogène superfluide

    Bonjour à tous.
    J'ai un peu de mal. Y a plein de trucs que je ne comprend pas.
    Pour moi, un système composé d'un nombre paire de fermions est un bosons, et un systèmes composés d'un nombre impaire de fermions reste un fermions. Dès lors, un atome de deutérium, composé d'un proton, un neutron et d'un électron, ne devrait-il pas être un fermion ? Et l'atome d'hélium-4 ne devrait-il pas être un boson ? Je ne comprend pas la difficulté à former un condensat de He-4 ? Et je ne comprend pas qu'on puisse faire des condensats de deutérium et non d'hydrogène-1 (un proton + un électron = boson) ?
    Peut-être ne faut-il pas tenir compte des électron, mais je ne comprend pas pourquoi. Et si c'était le cas, je ne comprend toujours pas le problème avec l'He-4.
    Bref, le mystère est entier. Quelqu'un pourrait-il expliquer ça brievement, svp ?

  16. #12
    Rincevent

    Re : Hydrogène superfluide

    Citation Envoyé par Gaétan
    Pour moi, un système composé d'un nombre paire de fermions est un bosons, et un systèmes composés d'un nombre impaire de fermions reste un fermions.
    tu as raison (on a plus de problèmes pour He3 que pour He4, désolé pour la coquille qu'il y avait dans mon précédent message).

    pour ce qui est de tenter de répondre rapidement aux questions que tu peux encore avoir, je te dirai juste que le principe est que dans la superfluidité de particules qui ne sont pas un gaz parfait (c'est-à-dire dans presque tous les cas physiques), les interactions jouent un rôle très important: comme pour les transitions de phase habituelles, l'énergie de liaison intervient.

    et tu dois donc voir un peu mieux pourquoi l'hydrogène fait plus facilement du H2 que du H superfluide: tout est question d'ordres de grandeurs des énergies.


    sinon, pour Cécile:


    Tejeda et al., Raman Spectroscopy of Small Para-H2 Clusters Formed in Cryogenic Free Jets, Physical Review Letters, vol. 92, Issue 22, id. 223401


    et c'est bien le numéro du 4 juin comme tu dis, mais les articles ne sont pas publiés tous ensemble (regarde sur le site de PRL) et celui-là a bien été publié le 2.

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  18. #13
    Cécile

    Re : Hydrogène superfluide

    Citation Envoyé par Rincevent
    Tejeda et al., Raman Spectroscopy of Small Para-H2 Clusters Formed in Cryogenic Free Jets, Physical Review Letters, vol. 92, Issue 22, id. 223401
    et c'est bien le numéro du 4 juin comme tu dis, mais les articles ne sont pas publiés tous ensemble (regarde sur le site de PRL) et celui-là a bien été publié le 2.
    J'ai regardé trop vite. J'ai cherché par mots clé "hydrogen" et "superfluid", je comprends maintenant pourquoi je n'ai pas trouvé.
    Merci.

  19. #14
    droupi

    Re : Hydrogène superfluide

    Merci à Rincevent pour son lien très intéressant et éclairant.

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