La pression éveille la supraconductivité dans un thermodlectrique express
Un morceau de tellurure d'argent-antimoine spectroscopie]ressemble à une éponge : il absorbe facilement la chaleur et la transforme en électricité. Ces matériaux sont appelés thermodlectriques, et ils fonctionnent déjà dans les sondes spatiales et les réfrigérateurs de voiture. Mais si l'on comprime cette éponge, elle commence à se comporter comme un supraconducteur — le courant circule sans la moindre résistance.
Dès une pression de 0,38 GPa (comme si l'on posait une charge de 4 tonnes sur chaque centimètre carré), le matériau perd sa résistance à une température de 3,2 kelvins — c'est plus froid que dans l'espace interstellaire. Plus la compression est forte, plus la température de transition est élevée : à 31,9 GPa, elle atteint 6,9 kelvins. Et lorsque la pression est relâchée, la supraconductivité ne disparaît pas immédiatement, mais s'intensifie même légèrement — jusqu'à 7,4 kelvins.
Le plus surprenant : le réseau cristallin est resté cubique jusqu'à 21,7 GPa, puis a perdu son ordre à longue distance — les atomes ont cessé de s'aligner en rangées strictes. Mais lors du relâchement de la pression, la structure s'est complètement rétablie, comme un ressort. Cela signifie que le matériau peut être comprimé et décomprimé de nombreuses fois sans se détruire.
Cette découverte montre que la pression est un moyen simple et réversible de modifier les propriétés des thermodlectriques. À l'avenir, ces matériaux pourront non seulement convertir la chaleur en courant, mais aussi servir d'éléments supraconducteurs dans l'électronique ou les capteurs.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2603.17846
AgSbTe2 is a well-known thermoelectric material with a high Seebeck coefficient and intrinsically low thermal conductivity, but its behavior under pressure remains largely unexplored. Here we report a systematic investigation of the structural, electronic, and transport properties of non-stoichiometric AgSbTe2 under high pressure. At ambient pressure, the material can be described as having a cubic crystal structure that remains stable up to 21.7 GPa beyond which it loses long-range structural order, while its crystal system fully recovers upon decompression. Remarkably, superconductivity emerges at a very low pressure of 0.38 GPa with an onset superconducting critical temperature (Tc) of 3.2 K. Tc increases with increasing pressure, reaching 6.9 K at 31.9 GPa, and peaks at 7.4 K during decompression. Magnetic-field-dependent transport measurements and electronic structure calculations reveal an evolution of the superconducting state driven by an enhanced electronic density of states at the Fermi level under compression. Our findings uncover pressure-induced superconductivity in AgSbTe2 and demonstrate that pressure can effectively tune the electronic ground state of thermoelectric materials, extending their functionality beyond thermoelectric energy conversion.
La pression de 0,38 GPa à laquelle apparaît la supraconductivité est environ 3800 fois supérieure à la pression atmosphérique — comme si l'on posait une voiture sur l'ongle du pouce.