• Supraconducteurs et diamagnétisme parfait

     

    SUPRACONDUCTION  ET  DIAMAGNÉTISME  PARFAIT

    1) INTRODUCTION

    La supraconductivité est un phénomène qui se produit, à l’intérieur de certains matériaux, à une très basse température proche du zéro absolu ( -273,15 °C). Il se caractérise alors, pour ces matériaux, par l’absence de toute résistance électrique (supraconduction) et par une propriété magnétique dit ''effet Meissner''. Il semblerait que ces deux phénomènes soient de nature indépendantes, bien qu'ils se présentent, pour chaque matériau, de manière coordonnée et brutale, lorsque sa température descend en dessous d'une température bien précise appelée ''critique'' (Tc) . Celle-ci diffère suivant les matériaux et les ''effets'' résultants présentent également des aspects différents que les scientifiques ont du mal à ''mettre en équation'', et même à expliquer.

    Nous devons aborder l'étude de ces phénomènes, car ils se trouvent au cœur de notre thèse puisqu’ils concernent précisément l'organisation de l'atome, la nature de l'électron et en particulier les propriétés magnétiques de leurs ondes de structures. Pour se faire, et suivant ma méthode, j'ai étudié tous les sites, thèses et publications disponibles sur internet, pour en tirer les points qui me semblent importants pour un essai de solution en accord avec la thèse de notre blog. Laissons de coté, pour l'instant, le phénomène de résistance électrique nulle, et essayons de comprendre l'origine, pour certains matériaux, de cette propriété magnétique particulière apparaissant à très basse température.

    2) PROPRIÉTÉS  MAGNÉTIQUES  DES  MATÉRIAUX

    Pour expliquer l'effet Meissner, il convient de parler en premier lieu des matériaux et de leur ''susceptibilité magnétique''. Je m'autorise à citer des extraits du site internet ''sciencetonnante.wordpress.com'' car je ne saurais fournir de meilleure explication :

    « Les différents types de susceptibilité magnétique

    Si on applique un champ extérieur (noté H) à un matériau, celui-ci va donc réagir de manière susceptible en créant son propre champ magnétique, noté M. L’important est que cette réaction est proportionnelle au champ extérieur appliqué, de sorte que M = XH. Le coefficient de proportionnalité X est appelée la susceptibilité magnétique du matériaux.

    On distingue alors 3 cas :

    X est positif, et élevé : dans ce cas le matériau est dit ferromagnétique. Il répond au champ magnétique en créant un second champ magnétique dans le même sens. C’est le cas du fer, et c’est pour cela qu’il est attiré par l’aimant. Rappelez-vous : quand les deux champs sont dans le même sens, la force magnétique est attractive !

    X est positif et faible : on parle de matériau paramagnétique. En principe ces matériaux sont aussi attirés par l’aimant, mais en pratique le champ induit est tellement faible que ça ne se voit pas.

    X est négatif et faible : le matériau est dit diamagnétique. Le champ induit est opposé au champ extérieur, et donc la force magnétique est répulsive. La plupart des matériaux sont en fait diamagnétiques, et donc repoussés par les aimants. Mais en pratique, là aussi l’effet est tellement faible que la répulsion ne se voit pas."

     " Un matériau diamagnétique répond à un champ magnétique avec une force répulsive. Mais je vous l’ai dit, l’effet est en général tellement faible qu’il est impossible de compenser la gravité et donc de véritablement léviter. Impossible ? Sauf si l’objet est léger et que le champ magnétique extérieur que l’on applique est très très élevé. »

    « J’ai listé ci-dessus 3 cas : ferromagnétique, paramagnétique, diamagnétique, suivant que la susceptibilité est forte ou faible, et positive ou négative. Si vous êtes observateur, vous voyez qu’il manque un cas : celui où la susceptibilité est négative et élevée ! On appelle cela le superdiamagnétisme. Sauf qu’on ne connaît aucun matériau de ce genre…à part justement les supraconducteurs ! »

    Après cette explication sur les caractéristiques magnétique des matériaux, on aura compris que la supraconductivité a été découverte pour des matériaux diamagnétiques qui, amenés à de très très basses températures acquièrent brusquement une susceptibilité magnétique très élevée et deviennent des supraconducteurs. D'autres matériaux légers placés au dessus d'eux, peuvent se mettre en lévitation. Ce phénomène, baptisé effet Meissner-Ochsenfeld a été découvert en 1933, il est appelé aussi ''diamagnétisme parfait''. Étudions en premier la différence existant dans les propriétés électromagnétiques entre les matériaux à susceptibilités négative et positive, c'est à dire entre les matériaux diamagnétiques et les autres. Pour cela il nous faut connaitre ce qui diffère dans la disposition des électrons à l'interieur des atomes constituant ces deux séries d'éléments chimiques.

    C'est un travail qui necessite une bonne connaissance dans le domaine des propriétés chimiques et électromagnétiques des éléments, ce que je ne possède pas. Ce travail rejoint également la théorie des ''nombres quantiques'' qui sont à la base de la classification periodique des éléments et de leur ''configuration électronique''. Ces deux pistes d'études sont liées, les sujets sont complexes et hors de ma portée dans le détail. J'ai choisi cependant d'en extraire une idée principale qui se dégage des thèses et études trouvées sur internet. Je vais tenter ci-dessous de développer cette piste principale qui m'a semblé dégager une explication de l'ensemble des phénomènes liés à la supraconductivité. Cette explication est grandement facilité si l'on adopte les idées sur l'électron et l'atome que nous avons mis en évidence dans la thèse de notre blog ''paulpb eklablog.com''.

    21)  LES  MATÉRIAUX  DIAMAGNÉTIQUES

    La plupart des substances et éléments chimiques sont diamagnétiques, donc à susceptibilité négative (faible). Ils tendent à repousser le champ magnétique extérieur dans l'influence duquel ils peuvent se trouver. C'est le cas en particulier de tous les composés organiques, bois, plastiques, tissus organiques. L'eau, les acides, les alcalino-terreux, les trois quarts des éléments chimiques sont diamagnétiques. Certains métaux comme le plomb, le cuivre, le zinc, l'or, l'argent le sont aussi. Ces métaux s'aimantent faiblement dans le sens opposé au champ magnétisant. Leur aimantation cesse dès que ce champ est supprimé.

    La propriété interne aux atomes des matériaux diamagnétiques qui est mis en évidence par la plupart des sites consultés est que leurs électrons sont placés sur des couches et des sous-couches électroniques ''pleines'' dans leur état fondamental (état de plus basse énergie des électrons). Je cite un très bon article du site ''astronoo.com'':

    Lorsqu'on remplit complètement les couches atomiques, alors les orbitales ont autant d'électrons de spin +1/2 que d'électrons de spin −1/2 et il n'y a pas de magnétisme, globalement les moments magnétiques s'annulent.”

    Dans le langage de notre thèse, cela signifie qu'autour du noyau il y a un équilibre magnétique entre électrons et positrons d'une part, et entre les ''particules électroniques'' et le noyau de l'atome d'autre part. Chacun des atomes d'un élément diamagnétique tend donc à s'opposer à un champ magnétique auquel il se trouve soumis. On ne vient pas troubler facilement l'existence d'un atome stable énergiquement et dont la STRUCTURE est capable de résister à une agression exterieure.

    22) LES MATÉRIAUX  FERROMAGNÉTIQUES

    Au contraire, les matériaux à susceptibilité positive élevée possèdent précisément des ''particules électroniques'' particulièrement et naturellement ''agitables'' dès la moindre intrusion (courant électrique, champ magnétique, augmentation de température ou de pression). En particulier, une ou plusieurs des couches fondamentales d'électrons de leurs atomes sont incomplètes. Autant leurs noyaux sont particulièrement stables (ce sont les éléments les plus stables de tous : fer, cobalt, nickel) , autant leurs couches d'électrons sont ''volatiles''. Ce sont ces électrons ''excités'' qui quittent les couches externes de l'atome (couche de valence, couche de conduction) pour, dans les matériaux conducteurs, constituer les électrons du courant électrique qui passent d'un potentiel élevé à un plus faible.

    Une autre particularité de ces électrons d'atomes ferromagnétiques est importante. Lorsque les matériaux de ces atomes sont soumis à un champ magnétique extérieur, un aimant par exemple, leurs particules (les ondes des électrons, positrons, nucléons) s'orientent toutes (en fonction de leur polarité), dans le même sens que le champ exterieur. Cette orientation demeure, même après cessation du champ magnétique exterieur. Le matériau est devenu un aimant permanent.

    Pour tenter d'expliquer ce qui se passe à l’intérieur de l'atome, nous venons de parler d'ondes réelles (celles décrites dans notre blog) et non de ''fonction d'onde'' théorique. Le modèle classique de la physique officielle utilise cette fonction d'onde comme base d'explication des propriétés énergétiques de l'électron. Pour les propriétés magnétiques les explications sont plus laborieuses, mais comme c'est ''quantique'', tout devient possible, le spin fait tourner l'onde dans la théorie mais pas dans la réalité, le ''moment cinétique'' se double d'un ''moment magnétique'' qui oriente la ''sphère'' électronique dans le bon sens et la fait tourner, autour de son axe et sur son orbite autour du noyau de l'atome, mais en fait, elle ne tourne pas, et finalement il ne faut pas parler d'orbite mais de couche quantique (d'énergie). On en revient toujours à l'énergie, c'est à dire à ce qu'on peut mesurer facilement.

    Afin de ne pas trop déformer les explications de la physique théorique officielle je suis amené à citer des extraits de Wikipédia :

    En physique, le moment magnétique est une grandeur vectorielle qui permet de mesurer l'intensité d'une source magnétique.... La source peut être une distribution de courant, ou bien un matériau présentant un moment magnétique spontané. Ce moment magnétique est souvent noté m, ou bienμ.....Les propriétés magnétiques de la matière s'expliquent par la présence decourants microscopiques dans la matière, liés au mouvement des électronsautour du noyau, aux répartitions des nuages électroniques dans les molécules et structures cristallines, et au moment magnétique de spin propre (spin) d'un électron.... En physique quantique, on considère que les électrons et autres particules élémentaires possèdent leur propre moment magnétique. En effet, l'idée fondamentale du moment magnétique d'un système quantique repose sur le fait qu'on associe un moment magnétique à chaque particule chargée et pourvue d'un moment cinétique.”

    « En physique atomique, le magnéton de Bohr-Procopiu ou magnéton de Bohr (électronique) (symbole ), découvert en 1913 par le physicien roumainȘtefan Procopiu est nommé en référence au physicien Niels Bohr. C'est uneconstante physique qui relie le moment magnétique de l'électron à son moment cinétique (ou angulaire). C'est une notion similaire au magnéton nucléaire valable pour le proton et le neutron. Le sens physique du magnéton de Bohr est un quantum de flux magnétique pour l'électron, qui correspond au plus petit moment magnétique associé à cette particule. »

    J'insiste à nouveau pour que les lecteurs de ce blog qui concerne la ''structure de la matière'' prennent connaissance de l'ensemble du blog ''paulpb eklablog.fr physique des ondes''. Celui-ci décrit l'électron, particule élémentaire de toute matière, comme une onde de la ''substance de l'espace'' de ''type lumière'' (énergétique), qui est ''matérialisée'' ( structurée) par son onde transversale de type magnétique. Ces ondes sont quantifiées l'une et l'autre, en fait c'est la même onde qui tourne sur elle même, c'est une onde stationnaire mobile qui, au repos, est un disque, et en mouvement ressemble à un vortex. Le sens de rotation est ''polarisé'', ce qui donne deux particules symétriques, l'électron et le positron. Les protons et neutrons du noyau de l'atome sont, chacun, constitués de 2 ''brochettes'' d'électrons et de positrons. Chaque brochette est constituée de 918 particules élémentaires de masse (m) qui sont reliées entre brochette par leurs ondes magnétiques (force nucléaire forte). Le neutron a donc une structure (une masse) de 1836 masse élémentaire (m), le proton de 1835 (m) en rapport avec 1(m) de l'électron correspondant en périphérie.

    Cette thèse amène finalement à faire correspondre ses hypothèses, de type réalistes, avec la physique théorique établie depuis deux siècles par les scientifiques expérimentateurs, par les mathématiciens, par les techniciens. Toutefois nous écartons résolument tous les développement théoriques plus récents qui tentent à entraîner la physique dans le virtuel, dans l'utopique, et même dans la fiction.

    On peut trouver comme exemple de ce rapprochement entre la théorie et la réalité (de la thèse), celui du magnéton de Bohr qui relie le ''moment cinétique'' de l'électron à son ''moment magnétique'', cela se fait naturellement, puisque c'est la même onde (l'électron) qui est à la fois énergétique (longitudinale) et magnétique (tournante). De même, la ''fonction d'onde'' est réelle, les mouvements dans la ''substance de l'espace'' sont quantifiés. Les ''courants microscopiques dans la matière'', la ''répartition des nuages électroniques'' dans les molécules, le ''spin'' positif et négatif des particules, sont réalisés simplement par les ondes magnétiques que nous avons appelé ''ondes de structure'' dont la ''puissance'' est proportionnel à la ''masse'' de la particule (à la masse (m) de l'électron), et dont la fréquence rotationnelle (énergie) est celle des ondes radio très haute fréquence (entre 50 et 500 MHz). Voir à ce sujet les chapitres 92° et 93° du post-scriptum N°4 du blog précédemment indiqué ou de la rubrique ''les ondes de structure de la matière'' du blog ''paulpb eklablog.com''.

    Avant de parler des propriétés magnétiques des autres matériaux (X positif et faible), il faut signaler que le phénomène de conductibilité du courant électrique par les matériaux n'est pas forcément lié à celui de leur susceptibilité magnétique. Les cas du cuivre, de l'or et de l'argent en sont des exemples, ce sont d'excellents conducteurs mais ils sont diamagnétiques. Il serait donc nécessaire, pour les supraconducteurs, de distinguer les deux phénomènes, conduction et magnétisme. Cela conforte notre thèse attribuant les effets énergétiques de l'atome principalement aux électrons, et les effets du magnétisme à l'importance de la ''structure'' des nucléons (associés aux électrons des couches électroniques fondamentales qui les ''ceinturent'').

    23) AUTRES  SUSCEPTIBILITÉS  MAGNÉTIQUES

    Les materiaux qui ne sont pas diamagnétiques mais dont la susceptibilité magnétique ''positive'' est faible ont des caractéristiques électromagnétiques très diverses, car liées à leur configuration électronique qui est particulière à chaque élément qui les constituent. Ce sont plusieurs gaz dont l'oxygène, certains métaux alcalins, le chrome et l'aluminium. Ce sont donc des matériaux dits ''paramagnétiques'' qui sont caractérisés par des sous-couches électroniques incomplètes, mais pas aussi incomplètes que les ferromagnétiques. Lorsqu'ils sont soumis à un champ magnétique exterieur, la théorie explique que la ''compensation des moments magnétiques n'est pas totale'', l'atome est donc faiblement magnétique. Notre thèse explique que, dans l'atome, certains électrons ''déstructurés'' (isolés dans leur couche électronique fondamentale) s'orientent dans le même sens que le champ exterieur, et donnent à l'ensemble des atomes une susceptibilité légèrement positive. Ce sont des ''traitres'' qui, sans ouvrir la grande porte de la citadelle, laissent s'infiltrer le ''champ magnétique'' exterieur. Le ''donjon'' (le noyau de l'atome) qui est généralement plus solide, préfère alors ''composer'' plutôt que s'opposer au champ magnétique auquel il est soumis.

    Dans ce même chapitre on peut classer divers matériaux qui ont des réactions magnétiques particulières.: les antiferromagnétiques, les ferri et anti- ferrimagnétiques. Il s'agit de matériaux composites dont les propriétés magnétiques se neutralisent ou s'ajoutent. Leur aimantation se conserve longtemps (aimants permanents) ou disparait vite. L'organisation de leurs cristaux en ''domaines'' dans lesquels les ''noyaux'' atomiques ont une orientation différente, donne à ces matériaux, et aux paramagnétiques en général, des possibilités d'utilisation industrielle très variées.

    D'autre part les métaux se présentent le plus souvent sous forme d'alliages ou d'isotopes, d'oxydes, de chlorure etc, ce qui peut entrainer des modifications complètes de leur configuration électronique et donc de leurs propriétés physique, chimiques et électromagnétiques.

    Enfin la température des matériaux qui modifie l'énergie des électrons, et donc leur emplacement sur les couches électroniques, est un paramètre essentiel de leurs propriétés magnétiques. Ainsi, il existe une température critique superieure, T° de Curie. Je cite Wikipédia :

    Dans un matériau ferromagnétique ou ferrimagnétique, la température de Curie, ou point de Curie, est la température à laquelle le matériau perd son aimantation spontanée. Au-dessus de cette température, le matériau est dans un état désordonné dit paramagnétique. Cette transition de phase est réversible ; le matériau retrouve ses propriétés ferromagnétiques quand sa température redescend en dessous de la température de Curie. ”

    3) LES MATÉRIAUX  ET  LA  SUPRACONDUCTION

    Tous les laboratoires qui travaillent sur la supraconduction (à l'aide de modèlisation et de simulation), sont à la recherche de matériaux complexes, à base d'alliages de mélanges ou de dérivés d'éléments chimiques, permettant d'obtenir l'apparition des effets de ce phénomène à des températures critiques (Tc) de plus en plus élevées (on est passé de 30 K (-240°) à 138 K avec les cuprates). L'idéal serait de trouver un matériau conduisant l'électricité sans résistance à la température ambiante. La recherche s'est orientée en premier sur le cuivre puisqu'il est bon conducteur et également diamagnétique. Je cite Wikipédia :

     “La supraconductivité à haute température critique dans les cuprates n'est pas encore clairement comprise.... Les cuprates ont en commun une composition atomique en paires de « plans » faits d'atomes de dioxyde de cuivre (CuO2), eux mêmes intercalés de couches séparatrices très fines d’Yttrium (épaisses de quelques atomes seulement), ces paire de plans étant isolées des autres par du Barium, de l’oxygène et des chaînes CuO7. Ce feuilleté atomique est soupçonnés de jouer un rôle dans leurs propriétés exceptionnelles, et une certaine corrélation est observée entre le nombre de plan et la Tc (avec des variations selon les familles de cuprates). Des indices laissent penser que des relations tridimentionnelles entre les plans jouent aussi un rôle, mais encore mal comprises (et impliquant des modélisations 3D très anisotropes alors que jusqu'en 2013, la plupart des études de modèles étaient basées sur deux dimensions. ”

    En suivant l'idée que la supraconductivité à température critique plus élevée pouvait se trouver dans des matériaux feuilletés, de nombreux éléments ont été testés. Des scientifiques chinois ont obtenus des résultats intéressant avec un matériau à base de fer et d'arsenic contenant aussi du samarium, du fluor et de l'oxygène. D'autres utilisent des plans de fer et de pnictides. Dans ceux-ci, c’est le dopage en trous (positrons) ou en électrons des couches de fer, par substitution chimique ou par l’application d’une pression, qui détruit l’antiferromagnétisme et permet l’apparition de la supraconductivité. Contrairement aux dérivés du cuivre (cuprates), dans les dérivés du fer une des couche électronique fondamentale contribue à la supraconduction (résistance électrique nulle), c'est ce qui est recherché par les laboratoires. Cela ne signifie pas que les phénomènes magnétiques (effet Meissner) existent dans ces matériaux, aucun de ces laboratoires n'en fait mention.

    31) ÉTUDE  DU  ZÉRO  ABSOLU

    Nous avons parlé de la température critique (Tc) en kelvin et de sa relation avec les propriétés electromagnétiques des matériaux, il est nécessaire de comprendre ce que représente le zéro absolu = zéro kelvin = (-273,15 ° Celsius). Le kelvin est une mesure ''absolue'', théorique et limite de la température, en relation avec le 3ème. principe de la thermodynamique. Il a pour base le ''point triple de l'eau'' qui est le point de rencontre des états liquide, solide, gazeux de l'eau sur le diagramme d'état ''pression température'', (en ce point, l'eau se trouve dans les trois états à la fois).

    Le point triple de l'eau est à : T = 273,16 K (soit 0,01 °C) et P = 611 Pascal (soit 0,006 atm).

    Ce zero absolu = zero K n'est qu'une base choisie pour ''raccorder'' l'échelle de température Celsius, (basée sur les propriétés de l'eau et qui est d'une utilisation courante en physique), à la véritable définition de la température qui, elle, est thermodynamique. Pour cette définition, le mieux est encore de citer Wikipédia :

    La température thermodynamique est une mesure absolue parce qu’elle traduit directement le phénomène physique fondamental qui sous-tend la température : l’agitation des particulesconstituant la matière. Son point origine, ou zéro absolu, correspond à l’état de la matière où ces particules ont une agitation minimale et ne peuvent plus être refroidies.”

    Simplement dit, la température traduit l’énergie cinétique des constituants de la matière(atomes et molécules). L’agitation cinétique, l’énergie potentielle de particules ainsi que certains autres types d’énergie de nature quantique emmagasinent l’énergie interne dans la matière : l’énergie interne totale que renferme un corps y est répartie entre diverses formes physiques de stockage, mais seule l’énergie cinétique se traduit sous forme de température. La température thermodynamique se mesure en kelvins et son origine (T = 0) correspond à l’état physique où les particules (atomes et molécules) ont une énergie cinétique nulle. » 

    Cette température du zéro absolu correspond donc à une absence de mouvement, ou plus exactement, au fait que toutes les particules des atomes d'un matériau se trouvent dans leur état de plus basse énergie. Il saute aux yeux que cette notion de mouvement minimum est en relation directe avec les bases de la physique quantique et la notion de ''quantum'' de mouvement minimum que notre thèse a défini comme étant une des propriétés de la ''substance de l'espace''. Il convient de se rapporter au chapitre N° 2 de notre blog et au site de Jean Jack. Micalef ''les nouveaux principes de physique'' qui est le promoteur de cette théorie.

    32) ÉTAT  DE  L'ATOME  AU  ZÉRO  ABSOLU

    Cette thèse de la substance de l'espace associée à celle des ondes de l'électron, (énergie et structure), au magnéton de Bohr (expliqué au paragraphe 212) et à la constante de Planck, permettrait d'établir l''équation d'état'' d'un élément de matière à la limite de sa disparition (matière noire) ou de son recyclage dans une étoile. Là encore, notre thèse donne une réalité à une théorie abstraite qui est cette fois thermodynamique. On définit l'état d'un système par l'ensemble de ses propriétés macroscopiques (et microscopiques dans un système atomique). Chaque propriété est caractérisée par une grandeur qu'on appelle variable d'état. Dans le cas d'un corps pur dont l'état atomique est déterminé par sa masse atomique, sa configuration électronique, la structure de son noyau, ses variables d'état sont la température, la pression et la valeur du champ magnétique du milieu extérieur dans lequel il baigne.

    Placé à la limite du zéro absolu, les ondes énergétiques (de type lumière) et magnétiques (de structure) de ses électrons se trouvent comme paralysées . Par contre les ondes magnétiques transversales tournantes de ses nucléons (ondes de structure), peuvent rester en mouvement à cause de la masse de chaque nucléon (1836 m) et de leurs puissants liens. L'atome reste ''en vie'', et surtout, ses propriétés magnétiques peuvent ''s'épanouir'' ( à condition que le champ magnétique extérieur ne dépasse pas une valeur critique) . En effet les ondes de structure du noyau ne sont plus ''ceinturées'' par celles des électrons des couches périphériques dont les ondes ont perdu toute énergie.

    Ainsi peut s'expliquer l'effet Meissner des matériaux diamagnétiques dont la susceptibilité négative faible devient brusquement considérable en passant en dessous d'une certaine température critique proche du zéro absolu. L'explication est également valable pour le phénomène de la supraconduction. Un conducteur diamagnétique dont la température est descendue en dessous de sa température critique possède des atomes dont les électrons périphériques sont ''comme paralysés''. Ces derniers laissent circuler sans opposition des électrons venant de l’extérieur car ceux-ci ne sont plus gênés dans leur progression par les ondes magnétiques des électrons ''endormis''. Le matériau conducteur n'a plus de résistance électrique, c'est devenu un supraconducteur. D'une manière identique, un fluide visqueux devient un ''superfluide'' en dessous de sa température critique (Tc). Le matériau est alors appelé ''diamagnétique parfait''

    4) LES  DEUX  TYPES  DE  SUPRACONDUCTIVITÉ

    Dans les chapitres précédents nous avons exposé assez longuement ce qui se passe dans les atomes des matériaux ''diamagnétiques'' soumis à des températures proches du zéro absolu et placés face à un champ magnétique externe. Ces matériaux sont dénommés supraconducteurs de type I (un). Nous avons essayé d'analyser les processus des deux phénomènes qui apparaissent. Ils sont liés mais leur explication semble distincte. L'un concerne l'énergie, l'autre la structure. Nous avons montré, en utilisant les hypothèses de notre blog, que leur lien commun est l'électron et que l'origine des phénomènes se trouve à l'intérieur de l'atome.

    La science officielle a longtemps soutenu l'explication de ces phénomènes par la ''théorie BCS'' et les ''paires d'électron de Cooper''. Cette supraconductivité a été dénommée de type I (un) pour la différencier de phénomènes légèrement différents, apparus à plus ''haute température'' sur des matériaux paramagnétiques et composite. Cette dernière supraconductivité, pour laquelle il n'y a pas actuellement d'explication officiellement choisie, a été appelée de type II, ou non conventionnelle. Parmi les matériaux concernés, figurent les cuprates et les pnictides dont nous avons parlé au chapitre 3) et qui sont les sujets d'études les plus en pointe actuellement.

    Pour les explications, il paraît évident que, dans les deux cas, les électrons sont concernés et qu'il s'agit de mouvements vibratoires. Mais, comme les scientifiques ne peuvent pas dire que les électrons sont des ondes, qu'ils vibrent et entrent en résonance, ils sont obligés de parler de ''quasi-particules'' quantiques ayant ''fonction d'ondes''. Par analogie avec les quanta des ondes lumière (les photons), les différentes vibrations ont été baptisées phonons, excitons, polaritons, plasmons et autres magnons. Ces pseudo particules virtuelles interagiraient les unes avec les autres, ce sont elles qui, d'après la science officielle, expliquent les ''vagues magnétiques circulant dans les mille-feuilles d'atomes''. Ces pseudo-particules sont appelées couramment ''ondes de spin'' dans les publications récentes qui leurs prévoient de nombreuses applications dans une technique en devenir baptisée spintronique ou magnonique.

    Il est indéniable que les atomes sont groupés en nombre considérable dans une molécule et que les systèmes cristallographiques montrent toute l'importance des structures périodiques ( rappelons que celles-ci sont calquées sur la maille élémentaire du noyau de l'atome). Voir sur ce sujet le chapitre 6) de la rubrique du blog ''les ondes de structure de la matière''. Mais il me paraît illogique de faire dépendre le mouvement des électrons intra-atomiques d'éventuels mouvements vibratoires entre atomes à l'intérieur de la molécule.

    La réaction électromagnétique des éléments chimiques purs, de leurs assemblages et des nombreux matériaux composites sont très divers lorsqu'ils sont soumis à de nouvelles conditions extérieures tant énergétiques (température) que magnétiques (champs). Ce qui a étonné les chercheurs dans la recherche de la supraconductivité de type II à des températures plus élevées, c'est l'apparition dans la matière, de points (de couloirs) dans lesquels le champ magnétique extérieur pénétrait au lieu d'être ''refoulé'' comme dans le reste du matériau. Par contre la supraconduction n'est pas affectée. Dans notre explication, ce nouveau phénomène ne pose aucun problème. Dans ces assemblages d'éléments, certains (des impuretés?) peuvent posséder des atomes dont les noyaux moins structurés créent des ''passages'' à susceptibilité positive, lorsque la température dépasse leur propre température critique. L'effet Meissner global n'est que peu perturbé si les impuretés restent peu nombreuses et les électrons supraconducteurs ne sont que très peu gênés par ces ''piliers''.

    5) CONCLUSION

    Elle ne pourra être tirée que le jour où il sera possible de trouver un conducteur de l'électricité sans pertes ( de 2 à 6 % sur le réseau français), et où l'on pourra stoker directement l'énergie électrique, sans pertes également. Ainsi que le jour où il sera possible de s'abstraire, à la demande et sans grande dépense d'énergie, de la gravité terrestre (lévitation). Conclusion probablement utopique.

    Notons en attendant un détail qui peut avoir son importance : même à une température proche du 0 absolu, il existe une valeur critique du champ magnétique extérieur au dessus de laquelle un matériau qui y est soumis ne peut devenir supraconducteur.

    D'autres variables d'état paraissent importantes, comme la pression exercée sur le matériau et sa densité. Un avenir de ce coté là ??