En présence d’un champ magnétique externe, les matériaux naturels par exemple l’eau - engendrent, pour la plupart, un champ qui s’oppose au champ externe : ils sont dits “diamagnétiques”. A température ambiante, cet effet es est très faible et n’est souvent perceptible que dans un fort champ externe. Mais ais certains matériaux deviennent parfaitement diamagnétiques température critique Tc (généralement très basse) au dessous d’une températu chasser le champ ambiant : ce sont les et sont ainsi nsi capables capable de chass supraconducteurs. ond De nombreux matériaux sont supraconducteurs, par exemple l’étain et l’aluminium; leur température critique est souvent inférieure à -250°C. Depuis 20 ans, de nouveaux supraconducteurs à haute température (Tc >-180°C), de type céramique, ont été fabriqués ; mais aucun supraconducteur à température ambiante n’a encore pu être obtenu. Vue au microscope d’un supraconducteur à haute température de type céramique au mercure © National High Magnetic Field Laboratory Supraconductivité et effet Meissner Dans un métal conducteur, un courant électrique s’explique par le déplacement d’électrons libres; une bonne conduction se traduit par une résistance électrique faible et une dissipation réduite des courants. Dans un supraconducteur, le courant est porté par des paires d’électrons appariés qui peuvent se mouvoir sans aucune résistance ni dissipation. En présence d’un champ magnétique, les paires d’électrons engendrent des courants de surface permanents, qui à leur tour créent au coeur du matériau un champ magnétique qui annule le champ externe : c’est l’effet Meissner, découvert en 1933. Lévitation magnétique d’un aimant par un supraconducteur Des aimants à base de supraconducteurs sont aujourd’hui utilisés pour produire des champs magnétiques continus très intenses. Ils sont indispensables à d’importants projets de recherche en physique des particules (par exemple le LHC) ou aux expériences de fusion nucléaire magnétiquement contrôlée (comme le tokamak Tore Supra). Ils sont aussi très utilisés pour des applications médicales (l’imagerie par résonance magnétique IRM) et industrielles (les trains à lévitation magnétique Transrapid et MagLev). L’utilisation lisat on des matériaux supraconducteurs con nd cteu est and promise à uun grand amm mmen pour ur avenir - notamment erform mances améliorer les performances nsport de stockage et de transport de l’énergie. Tore Supra : le premier tokamak supraconducteur pour l’étude de la fusion nucléaire contrôlée © CEA