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Projet de Physique Expérimentale

--Licence de Physique FondamentaleLicence de Physique Fondamentale

--Université Pierre et Marie Curie, Jussieu, PARIS VIUniversité Pierre et Marie Curie, Jussieu, PARIS VI

--Étude d’un Supraconducteur à Étude d’un Supraconducteur à

très basse températuretrès basse température……

Rappels HistoriqueRappels Historique

Avant 1986 :Avant 1986 :

• 1911 – Découverte de la nature supraconductrice du mercure• 1935 – Théorie des frères London• 1950 – Ginzburg et Landau• 1957 – Apparition de la théorie Bardeen - Cooper – Schrieffer

A partir de 1986 :A partir de 1986 :

• Recherche d’un supraconducteur à température ambiante …• Possible remise en cause de la théorie BCS

Fig -1- : liste des éléments simples supraconducteurs. Fig -1- : liste des éléments simples supraconducteurs.

Fig -2- : Fig -2- : Schéma représentant l’évolution des températures critiques des différents métaux.Schéma représentant l’évolution des températures critiques des différents métaux. . .

Montage - DescriptionsMontage - Descriptions

Bobine

RésistanceAllen Bradley

Prise tensionéchantillon

Circuit ouvert

Circuit ouvert

Montage - Travail préliminaireMontage - Travail préliminaire

• Détermination des prises BNC

• Estimation de la self-inductance de la bobine

• Mesure de la self-inductance de la bobine à température ambiante

Fig -3- : Fig -3- : Schéma récapitulatif des prises BNCSchéma récapitulatif des prises BNC

LI

lIN

nBsl

nIB

02

0

1220

ISNL HHL 57 1035.110135

JLRRZ filb )(222 LRZ b H

RZL 4

22

22

1062,34

Expérience - DescriptionsExpérience - Descriptions

Montage historiqueMontage historiqueÉtude de la résistance du supraconducteur Étude de la résistance du supraconducteur

en fonction de Ten fonction de T

But :• Mettre en évidence les propriétés de supraconduction à basse

température

Observations :• Effondrement de la résistance à 6° Kelvin• Détermination de la température critique de notre échantillon

Théorie :• Appariement des électrons à basse température

Montage historiqueMontage historiqueÉtude de la self-induction de la bobine Étude de la self-induction de la bobine

entourant le supraconducteurentourant le supraconducteur

But :

• Mettre en évidence la disparition du champ magnétique à T critique

Observations :

• Effondrement brutal de la self-induction à une température de 6° Kelvin

Théorie :

• Effet Meissner - Ochsnfeld

Montage historiqueMontage historiqueEffets d’un champ magnétique extérieur sur Effets d’un champ magnétique extérieur sur

l’état de supraconductivitél’état de supraconductivité

But :

• Voir l’évolution de la résistance du supraconducteur en fonction de l’intensité d’un champ magnétique extérieur

Observations :

• Réapparition de la résistance de l’échantillon à partir d’une certaine intensité du champ magnétique extérieur

Théorie :

• A partir d’une certaine intensité du champ magnétique extérieur, on assiste au retour d’un flux au sein de l’échantillon

Montage historiqueMontage historiqueEffet d’un champ magnétique extérieur sur Effet d’un champ magnétique extérieur sur

l’état de supraconductivitél’état de supraconductivité

But :

• Pour un champ magnétique extérieur fixé, étudier la variation de la tension en fonction de l’intensité au sein de l’échantillon

Observations :

• Apparition d’un comportement linéaire à partir d’une certaine intensité dans l’échantillon

• On observe un courant critique inversement proportionnel au champ extérieur

Théorie :

• L’application d’un champ magnétique diminue la température critique

• Un courant plus faible suffit a détruire l’état de supraconductivité