Magnétisme et supraconductivité : un duel quantique aux confins du froid absolu

Albin De Muer (IUT1 - MP)
Culture scientifique et technique
La recherche présentée par Albin De Muer porte sur les terres rares, des matériaux qui ont des propriétés électroniques très intéressantes pour les applications industrielles mais également pour la physique.
Au sein de ces matériaux, par exemple du Cérium, deux types d'interactions antagonistes apparaissent du fait des électrons périphériques de l'atome.  La même interaction entre les électrons conduit, dans un premier temps, à une suppression du moment magnétique (interaction Kondo) et en même temps à l'apparition d'un ordre magnétique à longue distance (interaction RKKY). En baissant la température, les interactions entre les moments magnétiques des électrons créent un ordre antiferromagnétique. La température en dessous de laquelle l'ordre antiferromagnétique apparait chute jusqu'à arriver à 0 degré absolu (-273,15°C, température où plus rien ne bouge). Au voisinage de ce point critique quantique, une bulle de supraconductivité apparait (émergence d'une physique exotique), non expliquée à ce jour.

Dans cet état de supraconductivité, la résistivité (la résistance électrique) chute brutalement à 0, on peut conduire le courant sans perte d'énergie. La compréhension théorique est bien connue pour les métaux purs, mais pas pour les terres rares pour lesquels on ne sait pas encore expliquer l'apparition de ce phénomène. La recherche d'Abin porte sur ce phénomène, il réalise des expériences sur des grands équipements du Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses (LNCMI) pour atteindre le point critique quantique.

 
Mis à jour le  11 décembre 2025