Répondre à la discussion
Affichage des résultats 1 à 23 sur 23

Supraconductivité



  1. #1
    Jack-Jack

    Supraconductivité


    ------

    Salut,
    j'aimerais savoir si il existe d'autres métaux supracontucteurs à part l'oxyde de "1-2-3" (oxyde Yttrium-Baryum-Cuivre). Et si ça se trouve dans le commerce (ainsi que de l'azote liquide !)
    Merci d'avance...

    Ps : je cherche aussi un aimant sphérique !
    Il est préconisé qu'il soit en samarium-cobalt, mais je me demande si le cobalt n'est pas radioactif ...

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    Coincoin

    Re : Supraconductivité

    Salut,
    Beaucoup de matériaux sont supraconducteurs. Historiquement, le premier découvert était le mercure. Maintenant, si tu en cherches des ayant une haute température critique, c'est-à-dire utilisables avec de l'azote liquide, je ne crois pas qu'il y ait aussi courant et donc moins cher que YBaCuO...

    Pour ce qui est du cobalt, il doit sûrement exister un isotope non-radioactif...
    Encore une victoire de Canard !

  4. #3
    Hervhélium

    Re : Supraconductivité

    Et les matériaux en YBaCuO , ça se trouve facilement dans le commerce ?
    Pour Jack-Jack, pour l'azote liquide , je voulais essayer aussi le phénomène de supra-conductivité , et j'ai pensé à une publicité que j'avais vu , c'était un kit pour brûler les verrues , et en général c'est de l'azote liquide , je pense que ça doit se trouver en pharmacie.

    Hervé

  5. #4
    Baygon_Jaune

    Re : Supraconductivité

    Se procurer ce genre de matériaux pour un particulier c'est difficile.

    Par contre, selon ce que tu veux faire (genre TPE / TIPE) tu peux prendre contact avec un labo spécialisé dans le domaine, ils pourront peut-être te dépanner (y compris en azote liquide).
    « L'ennemi est bête : il croit que c'est nous l'ennemi alors que c'est lui ! » Desproges

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Jack-Jack

    Re : Supraconductivité

    Citation Envoyé par Hervhélium
    c'était un kit pour brûler les verrues , et en général c'est de l'azote liquide
    Hervé
    Je sais, j'ai déjà subit ça par le dermato , et vu le plaisir que j'y ai pris, je me suis même pas dit qu'il pouvaient mettre une substance de ce genre dans le commerce (même en pharmacie!)

    Pour répondre à Baygon_jaune, j'habite à la Réunion, et je crois que les labos sont "assez" rares ici. Ceci dit, je chercherais quand même dans l'annuaire

    Et pour répondre à Coincoin! : c'est vrai, en fait, il suffisait de demander à ma prof de physique , en fait, seuls certains isotopes du cobalt sont radioactifs, le cobalt qu'il y a dans la calssification périodique (Co 58,9) est stable. Merci à tous

  8. #6
    Jack-Jack

    Re : Supraconductivité

    Salut tout le monde, voilà du nouveau !
    Je suis tombé par hasard sur un forum qui parlait justement d'aimant en lévitation, avec une magnifique photo (qui se trouvait d'ailleurs dans mon livre de phusique de l'année dernière )cf: en bas
    Ils disaient que l'on pouvait se procurer des kits bon marché (30€), mais je pense que ça a moins de charme que quand on part soi même à la chasse aux produits
    Mais,il y en a un qui disait qu'en demandant à son dermato , il accepterait peut-être d'en vendre un peu).
    Pour ce qui est de l'aimant, je ne sais pas quelles caractéristiques il doit avoir. Certes, un aimant en samarium-cobalt léviterait, mais si je ne sais pas pourquoi on l'a choisi lui et pas un autre!
    Peut-être qu'avec un aimant au néodyne...
    ___________
    Le commencement de toutes les sciences, c'est l'étonnement de ce que les choses sont ce qu'elles sont.
    Aristote

  9. Publicité
  10. #7
    Jack-Jack

    Re : Supraconductivité

    Est-il possible de liquéfier soi-mm de l'azote gazeux ?
    ___________
    Le commencement de toutes les sciences, c'est l'étonnement de ce que les choses sont ce qu'elles sont.
    Aristote

  11. #8
    Jack-Jack

    Re : Supraconductivité

    Salut !

    Mon TPE est terminé, à l'exception de deux points :

    Je ne comprends pas de quoi traite exactement la théorie des frères London, ni celle de Ginzburg-Landau. Oui je sais, on ne peut pas dire que mon TPE soit terminé alors qu'il me manque deux théories qui ont l'air importantes dans la description de la supraconductivité.

    Est-ce que quelqu'un pourrait m'aider à comprendre globalement de quoi elles traitent, même si je ne suis qu'en 1reS et qu'il me manque pas mal de notions mathématiques pour vraiment comprendre...

    Merci beaucoup ! D'avance...

    Jack-Jack

  12. #9
    Coincoin

    Re : Supraconductivité

    Pour ce qui est de la théorie de Ginzburg-Landau, c'est une théorie phénoménologique des transitions de phase. Elle suppose l'existence d'un "paramètre d'ordre" qui est une grandeur nulle à grande température, et qui tend vers 1 à basse température. Ensuite, elle donne une expression de l'énergie en fonction de ce paramètre, de la forme la plus simple imaginable (en ne retenant que les premiers termes importants). De là, elles en tirent des conclusions sur la transition de phase.

    Vu qu'elle ne se préoccupe pas des détails microscopiques, elle s'applique pour un grand nombre de transition de phase.
    Encore une victoire de Canard !

  13. #10
    f6bes

    Re : Supraconductivité

    Bsr à tous,
    Puisqu'on est dans la supraconductivité restons y.
    Ma question:
    Au zéro absolu ,tout autant qu'on puisse y arriver,il n'y a plus d'agitation de quoi que ce soit.Donc la Résistance des matériaux est nulle, ce qui pourrait permettre de transporter du courant sans chute de tension.
    Oui mais à - 175 ° l'agitation est non nulle, comment se fait il que R "n'existe" plus à ces "chaudes" températures.
    Ou bien alors la supraconductivité n'est pas une absence de R , mais une trés, trés faible valeur de R.
    Qu'en est il ?
    Merçi
    Cordialement à tous

  14. #11
    mariposa

    Re : Supraconductivité

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    Pour ce qui est de la théorie de Ginzburg-Landau, c'est une théorie phénoménologique des transitions de phase. Elle suppose l'existence d'un "paramètre d'ordre" qui est une grandeur nulle à grande température, et qui tend vers 1 à basse température. Ensuite, elle donne une expression de l'énergie en fonction de ce paramètre, de la forme la plus simple imaginable (en ne retenant que les premiers termes importants). De là, elles en tirent des conclusions sur la transition de phase.

    Vu qu'elle ne se préoccupe pas des détails microscopiques, elle s'applique pour un grand nombre de transition de phase.
    .
    Bonjour,

    Cà à l'apparence d'une théorie phénomélogique mais ce n'est pas le cas. C'est une théorie générale qui définit des comportement universels.Elle a donc un statut de loi au même titre que la loi de Newton.

    Cette thèorie est enchassée dans la théorie de representation des groupes en terme de brisure de symétrie (la phase basse température est invariante sous des transformations qui forment un sous-groupe du groupe de la phase haute température).

    Le jeu de paramêtres qui décrivent la transition, les paramêtres d'ordre forment un espace qui permet de prévoir les défauts topologiques.
    .
    Cette théorie s'applique indifféremment aux transitions de phase dans les solides autant que les transitions de phase dans l'univers (électofaible, GUT et ransition de phase supersymétrique). A chaque transition de phase existe des défauts topologiques. Exemple: la recherche des cordes cosmiques.
    .
    Comme toute loi elle a ses limites qui sont celles du groupe de renormalisation.

    Cordialement.

  15. #12
    Coincoin

    Re : Supraconductivité

    La résistance est bien strictement nulle dans la phase supraconductrice : on fait tourner des courants dans des bobines depuis 20 ans sans observer la moindre perte, alors que dans un câble de cuivre en une fraction de pouillème de seconde tu as tout dissipé.

    La supraconductivité vient d'un mécanisme pas trivial, liant les électrons et le réseau cristallin. Deux électrons interagissent à travers les agitations du réseau (phonons). Pour visualiser la chose, un électron perturbe le réseau cristallin par la force électrique, et cette perturbation agit sur un deuxième électron plus loin. C'est grâce à cette appariement (on parle de "paires de Cooper") que la résistance chute. Cet appariement fait gagner un peu d'énergie, mais est détruit si on augmente trop la température.
    Il n'y a donc pas forcément besoin d'une température nulle. Si tu te places dans un matériau qui n'est pas supraconducteur, aussi proche que tu veux du zéro absolu, il y aura une résistance résiduelle et le moindre courant se dissipera en échauffant ton matériau.
    Encore une victoire de Canard !

  16. Publicité
  17. #13
    mariposa

    Re : Supraconductivité

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Bsr à tous,
    Puisqu'on est dans la supraconductivité restons y.
    Ma question:
    Au zéro absolu ,tout autant qu'on puisse y arriver,il n'y a plus d'agitation de quoi que ce soit.Donc la Résistance des matériaux est nulle, ce qui pourrait permettre de transporter du courant sans chute de tension.
    .
    Bonjour,

    Non au zéro absolu les métaux ont une résistivité finie. la raison est simple:Lorsque l'on applique un champ électrique un électron passe dans des états excités au-dessus du niveau de Fermi. Aors on montre qu'il perd son énergie cinétique au bout d'un temps T appelé temps de relaxation de la distribution. Cela correspond à 1 collision sur le réseau qui en MQ correspond à l'émission d'un phonon.


    Oui mais à - 175 ° l'agitation est non nulle, comment se fait il que R "n'existe" plus à ces "chaudes" températures.
    Ou bien alors la supraconductivité n'est pas une absence de R , mais une trés, trés faible valeur de R.
    Qu'en est il ?
    Merçi
    Cordialement à tous
    .
    Dans la supraconductivité standard l'état fondamental n'est plus un électron au niveau de Fermi mais une paire de 2 électrons couplés au réseau. Résultat des courses une paire ne peut pas perdre d'énergie puisqu'il n'existe aucun état quantique en dessous de lui car il est protégé par un gap. Les paires avancent toutes seules: la résistivité est strictement nulle.

  18. #14
    Coincoin

    Re : Supraconductivité

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    .
    Bonjour,

    Cà à l'apparence d'une théorie phénomélogique mais ce n'est pas le cas. C'est une théorie générale qui définit des comportement universels.Elle a donc un statut de loi au même titre que la loi de Newton.

    Cette thèorie est enchassée dans la théorie de representation des groupes en terme de brisure de symétrie (la phase basse température est invariante sous des transformations qui forment un sous-groupe du groupe de la phase haute température).

    Le jeu de paramêtres qui décrivent la transition, les paramêtres d'ordre forment un espace qui permet de prévoir les défauts topologiques.
    .
    Cette théorie s'applique indifféremment aux transitions de phase dans les solides autant que les transitions de phase dans l'univers (électofaible, GUT et ransition de phase supersymétrique). A chaque transition de phase existe des défauts topologiques. Exemple: la recherche des cordes cosmiques.
    .
    Comme toute loi elle a ses limites qui sont celles du groupe de renormalisation.

    Cordialement.
    Intéressant... L'introduction par Landau était quand même phénoménologique, non ? (même si le choix des termes était déjà guidé par les symétries).
    Après, je veux bien t'accorder que l'expression de l'énergie libre ne retient que les termes pertinents, et s'applique à toute une classe d'universalité (définie par ses symétries). La théorie de Landau-Ginzburg, introduite phénologiquement, est donc justifiée fondamentalement a posteriori par la renormalisation.
    Je ne connais pas assez le domaine des défauts topologiques (en cosmologie ou en physique statistique). Je pense que je m'y plongerai dans les prochaines années, c'est typiquement le genre de choses qui m'intéresse.
    Encore une victoire de Canard !

  19. #15
    mariposa

    Re : Supraconductivité

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    La théorie de Landau-Ginzburg, introduite phénologiquement, est donc justifiée fondamentalement a posteriori par la renormalisation.
    je pense que même si le groupe de renormalisation n'existait pas la théorie de Laudau aurait un beau statut. la raison tiend au role central que je joue la representation des groupes en physique. Fondamentalement la physique en général c'est rechercher des invariants lorsqu'opère des transformations qui forment automatiquement un groupe.

  20. #16
    ulyss

    Re : Supraconductivité

    Citation Envoyé par Jack-Jack Voir le message
    Salut !

    Mon TPE est terminé, à l'exception de deux points :

    Je ne comprends pas de quoi traite exactement la théorie des frères London, ni celle de Ginzburg-Landau. Oui je sais, on ne peut pas dire que mon TPE soit terminé alors qu'il me manque deux théories qui ont l'air importantes dans la description de la supraconductivité.

    Est-ce que quelqu'un pourrait m'aider à comprendre globalement de quoi elles traitent, même si je ne suis qu'en 1reS et qu'il me manque pas mal de notions mathématiques pour vraiment comprendre...

    Merci beaucoup ! D'avance...

    Jack-Jack
    Salut!
    En complément de ce qu'a expliqué Coin-coin, voici ce que j'ai lu sur les supraconducteurs:
    Dans les matériaux conducteurs habituels l’écoulement des électrons est résistif. Cette résistance est due à la diffusion des électrons par les imperfections et les vibrations du réseau cristallin des atomes du métal. Les électrons « frottent » sur les atomes.
    Un électron en déplacement va polariser le réseau derrière lui en attirant les carcasses du réseau de charge positive (le réseau d’atomes moins les électrons libres est charge positivement, c’est ce que j’appelle les carcasses du réseau, même si le métal est globalement de charge nulle). L’inertie des carcasses est suffisamment grande pour que l’excès de charge positive persiste un certain temps, de sorte qu’un autre électron se trouve attiré par cet excès de charge positive. Autrement dit, il y a attraction électron-électron par le biais du réseau. A température ordinaire, cette attraction est tout à fait négligeable car elle est compensée par l’agitation thermique qui vient diffuser les électrons. Mais à basse température des paires d’électrons appelées paires de Cooper vont se former. Ces paires forme un système lié qui est un boson, alors que les électrons isolés sont des fermions.
    La particularité des bosons est qu’ils peuvent occuper le même état énergétique, contrairement aux fermions. Ils ont même un comportement de véritables ‘moutons de panurge’ : plus le nombre de bosons dans leur état énergétique fondamental est important, plus la probabilité qu’un autre boson se mette dans cet état est importante. De sorte qu’il devient presque impossible d’exciter un boson de l’état fondamental vers un état inoccupé.
    Autant dans un conducteur ordinaire la résistance provient du fait qu’il est facile de modifier l’état énergétique des électrons indépendants les uns des autres par « frottement », autant ici la résistance va devenir nulle car il est difficile de modifier l’état énergétique des paires d’électrons au comportement bosonique.

    J'espère que c'était assez compréhensible

  21. #17
    mariposa

    Re : Supraconductivité

    Citation Envoyé par ulyss Voir le message
    La particularité des bosons est qu’ils peuvent occuper le même état énergétique, contrairement aux fermions. Ils ont même un comportement de véritables ‘moutons de panurge’ : plus le nombre de bosons dans leur état énergétique fondamental est important, plus la probabilité qu’un autre boson se mette dans cet état est importante. De sorte qu’il devient presque impossible d’exciter un boson de l’état fondamental vers un état inoccupé.
    Autant dans un conducteur ordinaire la résistance provient du fait qu’il est facile de modifier l’état énergétique des électrons indépendants les uns des autres par « frottement », autant ici la résistance va devenir nulle car il est difficile de modifier l’état énergétique des paires d’électrons au comportement bosonique.

    J'espère que c'était assez compréhensible
    .
    La première partie de ton exposé est a peu près correcte (c'est la partie que je n'ai pas reprises). Ce qu'il y a ci-dessus est plus faux que vrai. Pour comprendre il faut un minimun de MQ. As-tu appris de la MQ? Sinon il est difficile d'expliquer la supraconductivité avec les mains.

  22. #18
    ulyss

    Re : Supraconductivité

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    .
    La première partie de ton exposé est a peu près correcte (c'est la partie que je n'ai pas reprises). Ce qu'il y a ci-dessus est plus faux que vrai. Pour comprendre il faut un minimun de MQ. As-tu appris de la MQ? Sinon il est difficile d'expliquer la supraconductivité avec les mains.
    Oui, j'ai appris de la MQ, mais je ne suis pas un spécialiste (et de loin apparemment). Mon explication consiste à décrire le phénomène de condensation d'einstein dans l'état fondamental des bosons, néanmoins je n'ai pas évoqué la description en fonction d'onde ou en utilisant la statistique de Bose-Einstein.
    Pourrais-tu me dire où le bas blesse?

  23. Publicité
  24. #19
    mariposa

    Re : Supraconductivité

    Citation Envoyé par ulyss Voir le message
    Oui, j'ai appris de la MQ, mais je ne suis pas un spécialiste (et de loin apparemment). Mon explication consiste à décrire le phénomène de condensation d'einstein dans l'état fondamental des bosons, néanmoins je n'ai pas évoqué la description en fonction d'onde ou en utilisant la statistique de Bose-Einstein.
    Pourrais-tu me dire où le bas blesse?
    .
    La grosse idée qui te manques d'abord c'est de comprendre que la formation des paires de Cooper joue 2 roles:
    .
    Le premier que tu as citer: Former des bosons qui pourront condenser dans le même état quantique.
    .
    Le deuxième est que l'état fondamental du cristal ce n'est plus l'énergie totale du gaz de Fermi mais le niveau associé à 1 paire qui est dessous. Il y a donc un gap d'énergie.
    .
    C'est ce gap d'énergie qui fait qu'un boson ne peut pas perdre son énergie cinétique. Donc rien ne l'arrète, il "roule" tout seul.

  25. #20
    ulyss

    Re : Supraconductivité

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    .
    La première partie de ton exposé est a peu près correcte (c'est la partie que je n'ai pas reprises). Ce qu'il y a ci-dessus est plus faux que vrai. Pour comprendre il faut un minimun de MQ. As-tu appris de la MQ? Sinon il est difficile d'expliquer la supraconductivité avec les mains.
    Et si je remplace la deuxième partie par ceci, est-ce juste, d'après toi?

    Les paires de Cooper sont grandes : dans le volume d'une paire, on peut avoir un nombre très important de centres d'autres paires. Les paires présentent un important recouvrement, et ne sont pas indépendantes les unes des autres.
    Il y a un nombre considérable de paires dans le même état, l'état fondamental (les paires sont toutes décrites par la même fonction d'onde, elles sont dans un état cohérent). Ces paires sont des bosons, or la probabilité qu'a un boson d'aller dans un état est proportionnel au nombre de bosons dans cet état,il est donc quasiment impossible d'exciter un boson de l'état fondamental vers un état inoccupé.

  26. #21
    mariposa

    Re : Supraconductivité

    Citation Envoyé par ulyss Voir le message
    Et si je remplace la deuxième partie par ceci, est-ce juste, d'après toi?

    Les paires de Cooper sont grandes : dans le volume d'une paire, on peut avoir un nombre très important de centres d'autres paires. Les paires présentent un important recouvrement, et ne sont pas indépendantes les unes des autres.
    Il y a un nombre considérable de paires dans le même état, l'état fondamental (les paires sont toutes décrites par la même fonction d'onde, elles sont dans un état cohérent). Ces paires sont des bosons, or la probabilité qu'a un boson d'aller dans un état est proportionnel au nombre de bosons dans cet état,il est donc quasiment impossible d'exciter un boson de l'état fondamental vers un état inoccupé.
    j'ai souligné la conclusion que tu tires qui n'a rien a voir avec ce qui précede. Je t'ai expliquer dans le post précedent pourquoi un boson ne pouvait perdre son énergie: il y a 1 gap d'énergie.

  27. #22
    ulyss

    Re : Supraconductivité

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    .
    .
    Le deuxième est que l'état fondamental du cristal ce n'est plus l'énergie totale du gaz de Fermi mais le niveau associé à 1 paire qui est dessous. Il y a donc un gap d'énergie.
    .
    C'est ce gap d'énergie qui fait qu'un boson ne peut pas perdre son énergie cinétique. Donc rien ne l'arrète, il "roule" tout seul.
    Nos derniers messages s'étaient téléscoper en fait.
    Le gaz de Fermi c'est bien le gaz des électrons libres dans un conducteur classique?
    Tu veux dire que les paires vont "suivre" les phonons de vibration du cristal, et que pour changer l'énergie cinétique de la paire il faut changer l'énergie de vibration du cristal qui est beaucoup plus importante du fait du couplage avec une paire de Cooper ?

  28. #23
    f6bes

    Re : Supraconductivité

    Bsr à tous,
    Merci Coin coin et Mariposa.
    Cordialement

Discussions similaires

  1. Supraconductivité
    Par moogwai dans le forum Physique
    Réponses: 2
    Dernier message: 22/10/2007, 11h44
  2. Intro à la supraconductivité
    Par whirlwind dans le forum Physique
    Réponses: 5
    Dernier message: 21/05/2007, 20h01
  3. Supraconductivité
    Par romain_meyer dans le forum Physique
    Réponses: 5
    Dernier message: 31/01/2007, 22h03
  4. supraconductivité
    Par Elek dans le forum Physique
    Réponses: 19
    Dernier message: 09/04/2006, 15h48
  5. supraconductivité
    Par mizo dans le forum TPE / TIPE et autres travaux
    Réponses: 3
    Dernier message: 27/07/2005, 01h02