Les supraconducteurs sont-ils des boucliers électromagnétiques?

[EspritTordu]

Bonjour,

Voici un lien sur l'effet Meissner http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Meissner
En effet, cela est une démonstation spectaculaire de lévitation d'un aimant classique, entouré de son champ magnétique, au-dessus d'un matériau supraconducteur.

Les matériaux supraconducteurs ont cette propriété de repousser les lignes de champs magnétiques de l'aimant en créant spontanément des courants électriques rotatifs en lors sein, générant alors un champ magnétique répulsif, n'est ce pas?

La supraconduction peut-elle être qualifiée de bouclier contre les champs magnétiques, aussi forts soient-ils?

Les ondes électromagnétiques, comme la lumière, sont composées d'un champ électrique et d'un champ magnétique ; il n'y a qu'un pas alors : peut-on dire que les matériaux supraconducteurs sont aussi des boucliers contre les radiations électromagnétiques quelle que soit leur longueur d'onde?

Merci d'avance.
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[Deedee81]

Salut,

La supraconduction peut-elle être qualifiée de bouclier contre les champs magnétiques, aussi forts soient-ils?

Non car le matériau perd sa supraconduction dès que le champ magnétique dépasse un seuil critique.

[EspritTordu]

C'est-à-dire?
il me semblait que la supraconduction était liée seulement à la température?
Même si ce n'est pas le cas et que l'intensité du champ entre en compte étrangement, le matériau supraconducteur protège bien du champ magnétique jusqu'à cette limite là, non?

[EspritTordu]

A Quelle intensité de champ les supraconducteurs perdent-ils leur propriétés si particulière?

Les supraconducteurs peuvent-ils influer sur les ondes EM, peut-être en radio?

[A voir en vidéo sur Futura]

[EspritTordu]

Qu'est-ce que cette enveloppe transparente qui enveloppe le matériau supraconducteur (et semble prendre sa forme) sur la photo en haut à droite dans mon lien? S'agit-il d'un artifice de la photographie ou non?

[Deedee81]

Salut,

Désolé, je n'avais vu tes réponses tout de suite.

C'est-à-dire?
il me semblait que la supraconduction était liée seulement à la température?

Non, aussi au champ magnétique (et au courant qu'on fait passer dedans). Ce n'est pas étonnant : le champ magnétique affecte les électrons qui en retour provoquent un champ qui annule le champ externe. Le champ pénètre donc un tout petit peu (en fait il y a formation de vortex, la physique quantique doit entrer en jeu, c'est compliqué). S'il pénètre trop, les perturbations détruisent les paires de Cooper et bang.

Même si ce n'est pas le cas et que l'intensité du champ entre en compte étrangement, le matériau supraconducteur protège bien du champ magnétique jusqu'à cette limite là, non?

Oui. Mais tu disais "aussi forts soient-ils", alors je devais préciser

A Quelle intensité de champ les supraconducteurs perdent-ils leur propriétés si particulière?

Fort, quand même (c'est pour cela qu'on en fait des supers aimants).

Je n'ai pas la mémoire des chiffres, mais je viens de lire sur le net une centaine de Tesla pour les supraconducteurs de type II (genre cuprates, comme YBaCuO). C'est beaucoup.

Les supraconducteurs peuvent-ils influer sur les ondes EM, peut-être en radio?

Oui, comme tout objet métallique. Ceci dit, je ne suis pas du tout expert en radiophonie. Mais j'en sais assez en mécanique ondulatoire pour dire ceci : si la longueur d'onde est plus grande que l'objet supraconducteur, celui-ci ne constituera pas vraiment un obstacle (il sera contourné, diffraction oblige).

Les ondes très courtes (gamma) elles passeront pour la raison inverse : trop petite longueur d'onde (en quelque sorte elles passent entre les électrons, façon très imagée de le dire, quand même )

Qu'est-ce que cette enveloppe transparente qui enveloppe le matériau supraconducteur (et semble prendre sa forme) sur la photo en haut à droite dans mon lien? S'agit-il d'un artifice de la photographie ou non?

Je ne sais pas : c'est soit un problème photographique (arrière plan flou), soit les vapeurs du liquide de refroidissement. Je n'ai assité que peu (et il y a 20 ans) à ce genre d'expérience alors je n'ai pas trop la pratique

[EspritTordu]

S'il pénètre trop, les perturbations détruisent les paires de Cooper et bang

Mais il me semble, que les cuprates à hautes températures ne semblent pas suivre la théorie BCS dont font partie les paires de Cooper.

Oui. Mais tu disais "aussi forts soient-ils", alors je devais préciser

Ainsi un supraconducteur, sous limite de l'intensité d'un champ magnétique peut constituer un bouclier naturel (et sans énergie fournie) contre le magnétisme dans la mesure que les phénomènes se font sur la peau du matériau?

[invitea3eb043e]

: peut-on dire que les matériaux supraconducteurs sont aussi des boucliers contre les radiations électromagnétiques quelle que soit leur longueur d'onde?

Les supraconducteurs bien polis constituent d'excellents miroirs. Ils sont utilisés notamment au laboratoire Kastler-Brossel :
http://www.phys.ens.fr/IMG/pdf/brune2007.pdf
Ca fait des cavités Fabry Perot avec des facteurs de surtension de plus de 10^10, sans commune mesure avec ce qu'on voit en optique d'habitude.
Mais cela a ses limites, probable que dans l'UV ça marche moins bien, sans parler des rayons X.

[Deedee81]

Salut,

Mais il me semble, que les cuprates à hautes températures ne semblent pas suivre la théorie BCS dont font partie les paires de Cooper.

C'est vrai. Mais je ne m'y connais pas assez pour dire comment ça se passe dans un supracondHT (d'ailleurs je ne crois pas que la théorie soit déjà mature). Mais les propriétés générales sont les mêmes.

Ainsi un supraconducteur, sous limite de l'intensité d'un champ magnétique peut constituer un bouclier naturel (et sans énergie fournie) contre le magnétisme dans la mesure que les phénomènes se font sur la peau du matériau?

Oui.

Au fait, pourquoi poses-tu ces questions ? C'est pour faire un bouclier EM ? Dans ce cas une simple cage de Faraday suffit et est plus simple à construire et moins coûteuse !

[EspritTordu]

Oui.

Au fait, pourquoi poses-tu ces questions ? C'est pour faire un bouclier EM ? Dans ce cas une simple cage de Faraday suffit et est plus simple à construire et moins coûteuse !

Oui, c'est juste, une grille ou une plaque de métal font aussi offices de bouclier magnétique bon marché. Mais je me demandais si le supraconducteur pouvaient avoir une telle influence aussi et avoir un plus large spectre d'influence sur les EM.

Les supraconducteurs bien polis constituent d'excellents miroirs

C'est leur propriété de supraconduction qui leur donne de si bonnes propriétés de miroirs? Si on réchauffe le miroir supraconducteur, on fait varier significativement la propriété de réflichissement du miroir SC?

Ca fait des cavités Fabry Perot avec des facteurs de surtension de plus de 10^10

J'avoue que c'est un peu du chinois pour moi...hummm

Mais cela a ses limites, probable que dans l'UV ça marche moins bien, sans parler des rayons X.

Si on fait passer alors du courant dans les matériaux supraconducteurs, deviennent-ils alors plus sensibles sur les ondes électromagnétiques de hautes fréquences?

[Deedee81]

Salut,

Je répond par politesse mais pour dire que je jette le gant : toutes les dernières questions que tu as posé sont pour moi des colles Désolé.

[invitea3eb043e]

Au lieu de parler de surtension du Fabry Perot, on peut dire qu'un faisceau lumineux qu'on envoie dans la cavité va rebondire encore et encore sur les miroirs. A chaque fois, il perd un peu si le miroir n'est pas parfait. Dans le cas évoqué par les gens du labo Kastler-Brossel, la durée de vie est de l'ordre de 0,1 seconde. Pour une cavité de quelques centimètres de longueur, sachant que la lumière parcourt 300 000 km/s, ça fait un paquet de rebonds ! donc le miroir supraconducteur est réellement bon.

[EspritTordu]

Merci à vous deux pour ces éclaircissements!