Un spin qui ne cède pas au champ magnétique express

Original: "Intimate relationship between spin configuration in the triplet pair and superconductivity in UTe$$_2$$"
arXiv:2602.08358 · 2026-02-09 · CC BY 4.0 · 1 min
Dans le supraconducteur UTe₂, les spins des paires se comportent comme des toupies têtues qui ignorent presque le champ magnétique.

Un supraconducteur ordinaire ressemble à une rangée de soldats marchant en couple : les électrons s'associent et leurs spins (les « toupies » internes) pointent dans des directions opposées. Un champ magnétique fait facilement basculer ces paires, détruisant la supraconductivité.

Dans UTe₂, c'est différent. Les paires d'électrons y ont des spins orientés dans le même sens, comme des partenaires de danse qui se tiennent par la main et tournent au même rythme. Lorsque les physiciens ont appliqué un champ magnétique le long de l'axe c, les spins n'ont presque pas changé jusqu'à 5 teslas (soit environ 100 000 fois plus fort que le champ magnétique terrestre), puis sont rapidement revenus à leur état normal. La supraconductivité, elle, persistait même au-delà de ce seuil. Les chercheurs ont remarqué que lorsque le champ est orienté de sorte que les spins des paires s'alignent le long de lui, la supraconductivité devient plus stable.

Un champ magnétique de 5 teslas est comparable à celui d'un appareil d'IRM. Un supraconducteur ordinaire aurait depuis longtemps cessé d'être supraconducteur sous un tel champ.

Ce comportement rappelle l'hélium-3 superfluide, un liquide qui s'écoule sans frottement à des températures extrêmement basses. Peut-être UTe₂ est-il le parent solide de ce liquide exotique. Comprendre ses propriétés pourrait aider à créer des dispositifs où l'on contrôle les spins sans détruire l'état quantique.

Les toupies têtues de UTe₂ ne cèdent pas au champ magnétique jusqu'au bout, puis capitulent d'un coup — mais la supraconductivité demeure. C'est une fenêtre sur un monde de matériaux qui pourraient devenir la base des ordinateurs quantiques de demain.

Le champ magnétique de 5 teslas, auquel les spins de UTe₂ changent brusquement de comportement, est environ un million de fois plus fort que celui d'un aimant de réfrigérateur.

Dans la série « The Expanse », les supraconducteurs servent à créer des moteurs et des boucliers efficaces — des supraconducteurs exotiques comme UTe₂ pourraient rendre une telle technologie plus réaliste.

Scientifiques
Enrico FermiPaul DiracSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinWolfgang PauliErwin Schrödinger
Notions
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