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Quelle est la nature de l'interaction entre électrons dans un supraconducteur ?



  1. #1
    B. Le Progressiste

    Quelle est la nature de l'interaction entre électrons dans un supraconducteur ?


    ------

    Salutations!

    Cela fait longtemps que cette question reste sans réponse dans mon esprit, et je requiert donc votre aide pour assouvir ma curiosité.



    Je sait que la supraconductivité est liée à une propriété quantique des électrons. En effet, ces derniers, dés lors que la température est inférieur à un certain seuil (et, bien entendu, que le métal en question entre dans la catégorie des supraconducteurs. Je citerais, pour l'exemple, le niobium), se couplent en paires. Je sais, de plus, que ce phénomène quantique engendre une intéraction attractive à longue portée entre les électrons couplés. Du fait de cette intéraction, les électrons se comportent alors comme une unité cohérente. Pour cela, dans un supraconducteur, aucun électron ne peut subir une collision en se désolidarisant du mouvement collectif ; et sans collisions, il n'y pas de résistance électrique.

    Cependant, je m'interroge sur la nature de cette intéraction attractive entre électrons. Les photons sont-ils les particules vectrices de cette intéraction ? Pourquoi est-elle attractive, les électrons n'ont-ils pas tous une charge électrique négative ? Peut être pourriez vous aussi m'éclairer sur le mécanisme responsable des couples d'électrons propres à la supraconductivité.

    J'attends donc avec impatience la réponse en vous remerciant d'avance. Sur ce, je vous souhaite une bonne soirée et vous dit aurevoir.

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  3. #2
    humanino

    Re : Quelle est la nature de l'intéraction entre électron dans un supraconducteur ?

    Bonjour, et bienvenue sur FS !
    Citation Envoyé par B. Le Progressiste Voir le message
    Cependant, je m'interroge sur la nature de cette intéraction attractive entre électrons. Les photons sont-ils les particules vectrices de cette intéraction ? Pourquoi est-elle attractive, les électrons n'ont-ils pas tous une charge électrique négative ? Peut être pourriez vous aussi m'éclairer sur le mécanisme responsable des couples d'électrons propres à la supraconductivité.
    L'interaction entre electrons dans un supra n'est pas (bien) decrite par echanges de photons. Je dis, "bien", parce que l'on pourrait arguer du fait que l'interaction fondamentale est QED portee par les photons. Certes. Mais cette remarque n'est pas pertinente. D'ailleurs U(1) est brisee dans un supra ! Bref...

    La bonne facon de comprendre l'interaction effectivement attractive entre electrons, c'est au travers du reseau des noyaux atomiques. Le reseau porte des vibrations, dont les quantas sont appeles "phonons". Un electron perturbe ce reseau, en attirant les "ions" positifs (noyaux atomiques formant le reseau). Les ions sont lourds et l'electron est leger. L'electron laisse donc "derriere lui" un surplus de charge positive qui attire l'autre electron de la paire.



    (je souligne que cette image simple est tres criticable, mais pour les besoins de la cause... )

    References :
    credit image :
    SUPERCONDUCTIVITY (CERN)
    sur wikipedia :
    Supraconductivité
    Théorie BCS
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

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