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Supraconductivité

Supraconductivité
Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. La supraconductivité (ou supraconduction) est un phénomène caractérisé par l'absence de résistance électrique et l'expulsion du champ magnétique — l'effet Meissner — à l'intérieur de certains matériaux dits supraconducteurs. La supraconductivité découverte historiquement en premier, et que l'on nomme communément supraconductivité conventionnelle, se manifeste à des températures très basses, proches du zéro absolu (-273,15 °C). Dans les supraconducteurs conventionnels, des interactions complexes se produisent entre les atomes et les électrons libres et conduisent à l'apparition de paires liées d'électrons, appelées paires de Cooper. Il existe également d'autres classes de matériaux, collectivement appelés « supraconducteurs non conventionnels » (par opposition à la dénomination de supraconductivité conventionnelle), dont les propriétés ne sont pas expliquées par la théorie conventionnelle. Historique[modifier | modifier le code] , d'où : Related:  Notions - terminologie - Physique atomique

La lévitation des supraconducteurs : l’effet Meissner On fête cette année les 100 ans de la découverte de la supraconductivité. Cet anniversaire est l’occasion de voir un peu partout cette merveilleuse expérience où un aimant lévite au dessus d’un supraconducteur. Je me suis souvent demandé en quoi le fait de conduire le courant sans résistance était responsable de ce phénomène de lévitation. Dans ce billet, je vais tenter de faire un peu la lumière sur ces phénomènes, et montrer en quoi une résistance électrique nulle n’est ni nécessaire ni suffisante pour léviter dans un champ magnétique. Qu’est-ce qu’un conducteur électrique parfait ? Commençons par les classiques : on sait que dans un conducteur électrique, l’intensité et la tension sont reliées par la loi d’Ohm I = U/R. Un conducteur parfait, c’est un matériau dont la résistance électrique est nulle. La chute libre Si vous vous jetez d’un avion à altitude suffisamment élevée, vous allez tomber vers le sol pendant un moment. . La découverte de la supraconductivité L’effet Meissner

Superfluide Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. La superfluidité est un état de la matière dans lequel celle-ci se comporte comme un fluide dépourvu de toute viscosité. Découverte en 1937 par Pyotr Leonidovitch Kapitsa, simultanément avec, semble-t-il, John F. Allen et A. Point lambda[modifier | modifier le code] Les physiciens mentionnés ci-dessus ont constaté qu'en dessous de la température critique de 2,17 kelvins, (soit -270,98 °C), qui est appelé le point lambda (λ), l'hélium 4 subissait une transition de phase. Des expériences plus spécifiques à la mécanique des fluides montrèrent ensuite que l'écoulement de cet hélium dans un tuyau était sensiblement indépendant de la pression appliquée sur les parois du tuyau, et de plus indépendant de la section du tuyau en question. Ceci ne pouvait s'expliquer que par une absence totale de viscosité, d'où le nom de superfluidité. Finalement, un liquide est dit superfluide s’il n'oppose aucune résistance à l'écoulement. Portail de la physique

Astronomie : Dans le voisinage d'un trou noir | Science Gaz et poussières autour d'un trou noir. Si une partie de cette matière est attirée et sera, finalement, « avalée » par le trou noir, une autre est éjectée au loin, sous forme de vents. Photo : NASA/M.Weiss L'environnement immédiat d'un des plus brillants trous noirs supermassifs connus est maintenant mieux décrit grâce au travail de plusieurs équipes d'astrophysiciens. Les chercheurs ont détecté l'existence d'une couronne de gaz très chaude, d'une dizaine de millions de degrés, gravitant à proximité de ce trou noir situé au coeur de la galaxie lointaine Markarian 509. Cinq télescopes spatiaux ont été utilisés pour scruter les régions centrales de Mkn 509. Le saviez-vous ? Des trous noirs supermassifs se trouvent au centre de la plupart des galaxies massives. Premier constat Les observations permettent d'établir que ce trou noir supermassif, d'une masse de 300 millions de fois celle du Soleil, est entouré d'un disque de gaz qui rayonne dans l'ultraviolet. Deuxième constat Troisième constat

Un espoir de supraconducteur à température ambiante Une équipe allemande pense que la poudre de graphite «dopée» à l'eau pourrait faire léviter des aimants ou conduire parfaitement l'électricité jusqu'à plus de 30°C. Des propriétés qui n'ont encore jamais été observées au-dessus de - 150°C. Des chercheurs de l'université de Leipzig pensent avoir fait une découverte qui pourrait bouleverser le monde de la physique des matériaux. Dans un article paru récemment dans Advanced Materials, ces scientifiques allemands, emmenés par Pablo Esquinazi, prétendent que la poudre de graphite, lorsqu'elle est mélangée à de l'eau distillée avant d'être séchée, présente, à température ambiante, des propriétés caractéristiques des supraconducteurs - ces matériaux capables, entre autres, de conduire l'électricité sans résistance, de faire léviter des aimants ou de générer des champs magnétiques surpuissants. Les spécialistes français restent sceptiques Il est toutefois encore un peu tôt pour s'autoriser à rêver. » Qu'est-ce que la supraconductivité?

Effet Meissner Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. L'effet Meissner résulte de l'expulsion des champs magnétiques par un matériau supraconducteur. L'effet Meissner est l'exclusion totale de tout flux magnétique de l'intérieur d'un supraconducteur. Il a été découvert par Walther Meissner et Robert Ochsenfeld en 1933 et est souvent appelé diamagnétisme parfait ou l'effet Meissner-Ochsenfeld. L'effet Meissner est l'une des propriétés définissant la supraconductivité et sa découverte a permis d'établir que l'apparition de la supraconductivité est une transition de phase. L'exclusion du flux magnétique est due à des courants électriques d'écrantage qui circulent à la surface du supraconducteur et qui génèrent un champ magnétique qui annule exactement le champ appliqué. En effet, si l'on refroidit un matériau supraconducteur en présence d'un champ magnétique, le champ est expulsé au moment de la transition supraconductrice. Comme où est une longueur caractéristique. .

Paire de Cooper Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. En physique de la matière condensée, une paire de Cooper est le nom donné aux électrons liés entre eux à basses températures d'une manière spécifique décrite en 1956 par Leon Cooper[1]. Leon Cooper montrait qu'une petite interaction arbitraire entre électrons dans un métal peut induire un état de paire d'électrons ayant une énergie plus basse que l'énergie de Fermi, ce qui implique que cette paire est liée. Dans les supraconducteurs classiques, cette attraction est due à l'interaction électron-phonon. L'état de paire de Cooper est responsable de la supraconductivité, comme indiqué dans la théorie BCS développée par John Bardeen, John Schrieffer et Leon Cooper pour laquelle ils obtinrent le prix Nobel de physique en 1972[2]. La raison de l'appariement peut être décrite par une explication simplifiée[2]. Relation à la supraconductivité[modifier | modifier le code] Références[modifier | modifier le code] ↑ Leon N.

Bio-ingénerie : Une feuille artificielle créatrice d'énergie | Science Photo : MIT/Dominick Reuter Une feuille artificielle qui transforme la lumière solaire en énergie pouvant être entreposée pour utilisation ultérieure a été créée par des bio-ingénieurs américains. Composée d'une cellule solaire en silice avec différents matériaux catalytiques attachés sur les deux côtés, la feuille n'a besoin d'aucun branchement ni d'aucun circuit de contrôle pour fonctionner. Le Pr Daniel Nocera et ses collègues du Massachusetts Institute of Technology (MIT) expliquent qu'il suffit de placer cette feuille dans un récipient rempli d'eau et exposé à la lumière du soleil pour qu'elle produise rapidement des flots de bulles d'oxygène sur un côté et d'hydrogène sur l'autre. En outre, si la feuille est mise dans un conteneur avec une paroi séparant ses deux faces, les bulles produites peuvent alors être récupérées et entreposées pour être utilisées ensuite afin de produire de l'électricité. Le détail de cette invention est l'objet d'un article publié dans la revue Science.

Supercavitation militaire | Foilers ! Les premiers intéressés à aller vite dans l’eau sont, comme souvent, les militaires. Comme indiqué dans "le mur des 50 noeuds", le destroyer français "le Terrible" détient toujours le record de vitesse des bateaux à déplacement avec 44.9 noeuds depuis 1935. Il est probable que son hélice tournait alors dans une grosse poche de cavitation, phénomène que tous les navires et qui plus est les sous-marins ont tenté d’éviter à tout prix par la suite. Autour de 1999, il est apparu publiquement que les russes disposaient de torpilles capables d’atteindre 200 noeuds, soit 370 km/h sous l’eau (!!!), les Shkval. Le contact de l’engin avec l’eau se limite à un petit cône à la pointe de la torpille (voir photo ci-dessous), et aux extrémités des ailerons qui "surfent" à la surface de la bulle. A noter que plusieurs sources indiquent que le sous-marin Kursk qui a sombré en 2000 effectuait un test du Shkval, voire un tir de démonstration destiné à la vente de l’engin. sources: Like this:

Superpartenaire Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. En physique des particules, le superpartenaire est une particule virtuelle appariée par la supersymétrie. Description[modifier | modifier le code] À chaque particule est associée un superpartenaire. Par exemple, les quarks, dont le spin est invariablement égal à 1/2, sont associés à des superpartenaires, les « squarks », de spin nul ; l'électron, également de spin 1/2, est associé à un superpartenaire de spin nul appelé le « sélectron » ; les bosons de jauge, c'est-à-dire les gluons, photons, bosons W et Z, de spin 1, sont apparentés à des superpartenaires de spin 1/2, appelés respectivement « gluinos », « photinos », « winos » et « zinos » ; etc. Pour les particules qui ont un champ scalaire réel (comme l'axion), c'est un fermion qui lui est apparié si celui-ci a un second champ scalaire. En somme, il est plus commode de dire que la supersymétrie rallie les fermions aux bosons. Mise en évidence expérimentale[modifier | modifier le code]

Ce trou dans la couche d'ozone qui inqui te les scientifiques Un trou d'une taille équivalente à cinq fois la surface de l'Allemagne s'est ouvert dans la couche d'ozone au-dessus de l'Arctique, égalant pour la première fois la diminution observée dans l'Antarctique, ont annoncé dimanche des chercheurs. Provoqué par un froid exceptionnel au Pôle Nord, ce trou record s'est déplacé durant une quinzaine de jours au-dessus de l'Europe de l'Est, de la Russie et de la Mongolie, exposant parfois les populations à des niveaux élevés de rayonnements ultra-violets, ont-ils ajouté. L'ozone, une molécule composée de trois atomes d'oxygène, se forme dans la stratosphère où elle filtre les ultra-violets qui endommagent la végétation et peuvent provoquer des cancers de la peau ou la cataracte. Une première Le froid intense reste le facteur principal de la destruction de l'ozone. «Des valeurs inhabituellement élevées» d'ultra-violets

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