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Graphène : un candidat prometteur pour la supraconductivité à température ambiante

Deux couches de graphène superposées avec une précision atomique pourraient transporter le courant électrique sans aucune résistance ohmique.

Il y a quelques mois, des chercheurs américains ont démontré qu'un bilayer de graphène – une structure microscopique composée uniquement d'atomes de carbone – devient supraconducteur lorsque l'angle entre les deux couches est précisément de 1,1 degré. Les couches, presque parallèles, doivent aussi être connectées par leurs liaisons carbonées.

Produire de telles couches à cet angle exact reste extrêmement difficile, surtout en vue d'une production à grande échelle. C'est alors que des physiciens allemands ont relevé le défi : ils ont superposé deux couches de graphène parfaitement alignées, avec leurs réseaux hexagonaux – semblables à un grillage de poulet – en parfaite correspondance. Ils ont obtenu ce graphène à partir de carbure de silicium, ou carborundum, un matériau ultra-dur utilisé pour le meulage et le polissage.

Grâce à cette méthode de production et à cette configuration précise, les chercheurs ont créé un système qui atteint l'énergie de Fermi, une grandeur de la mécanique quantique indiquant le potentiel supraconducteur d'un matériau dans les bonnes conditions.

Les supraconducteurs éliminent les pertes d'énergie par résistance électrique et sont essentiels pour les aimants supraconducteurs, par exemple. Cependant, les matériaux actuels nécessitent un refroidissement extrême, très coûteux. Un supraconducteur à température ambiante reste le Saint Graal de la physique depuis des décennies.


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