Un supraconducteur ne laisse passer le courant que dans un sens, sans aimant express
Un conducteur ordinaire laisse passer le courant aussi bien dans un sens que dans l'autre, comme une porte qui s'ouvre vers l'intérieur comme vers l'extérieur. Une diode, c'est plutôt une porte avec un ferme-porte : elle s'ouvre facilement d'un côté, mais bute de l'autre. Des chercheurs ont découvert qu'un supraconducteur à base d'oxyde de cuivre (Tl₂Ba₂CaCu₂O₈) se comporte exactement comme cette porte à la température de 100 K (−173 °C), alors qu'aucun aimant ne se trouvait à proximité.
Les chercheurs ont fabriqué un micropont à partir de ce composé et ont mesuré sa conductivité. Résultat : dans un sens, le courant passe librement, dans l'autre, il passe difficilement. Et le phénomène ne changeait pas, même lorsqu'on appliquait un faible champ magnétique allant jusqu'à ±100 œrsteds. Un tel comportement indique que la symétrie par renversement du temps est brisée à l'intérieur du supraconducteur : si l'on pouvait « remonter le film » des processus, l'image ne serait pas identique.
C'est déjà la deuxième observation de ce type : auparavant, un effet diode sans champ avait été remarqué dans un composé similaire, Bi₂Sr₂CaCu₂O₈₊δ. Cela suggère que la brisure de symétrie temporelle pourrait être une propriété commune à tous les supraconducteurs à base de cuprate. Et c'est un sérieux coup porté aux théories qui expliquaient la supraconductivité à haute température sans tenir compte d'une telle brisure.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2602.23552
We present measurements demonstrating that copper-oxide high-temperature superconductors can exhibit broken time-reversal symmetry in the absence of external magnetic fields. Using $$Tl_{2}Ba_{2}CaCu_{2}O_{8}$$ microbridges, we observe a pronounced superconducting diode effect at 100 K under strictly zero-field conditions. This nonreciprocal response remains unchanged in magnetic fields up to $$\pm 100 Oe$$. Our results are consistent with recent reports of zero-field diode behavior in $$Bi_{2}Sr_{2}CaCu_{2}O_{8+{\delta} }$$ and together indicate that time-reversal symmetry breaking may be an intrinsic property of the cuprate superconducting state. These findings significantly constrain theoretical models of high-temperature superconductivity that rely on time-reversal-symmetric mechanisms.
L'effet diode dans les supraconducteurs rappelle le comportement d'un miroir sans tain : la lumière le traverse d'un côté, mais se réfléchit de l'autre. Sauf qu'ici, le « miroir », c'est le matériau lui-même, et la « lumière », c'est le courant électrique.