Le niobium est un métal qui, lorsqu'il est refroidi à quelques degrés au-dessus du zéro absolu, conduit le courant sans résistance. Dans les laboratoires, on le dépose en fines pistes sur un substrat, comme on étale de la crème sur un gâteau. Mais pendant le dépôt, de l'oxygène provenant du masque spécial s'infiltre dans le métal et dégrade ses propriétés supraconductrices.
Les scientifiques ont fabriqué des fils de niobium de différentes largeurs et épaisseurs et ont mesuré leur transition vers l'état supraconducteur. Il s'est avéré que la température à laquelle le métal perd complètement sa résistance diminue avec la largeur. En revanche, la température de début de transition reste la même. La transition s'étale donc : une partie du fil est déjà supraconductrice, tandis qu'une autre ne l'est pas encore.
La cause est l'oxygène qui diffuse de la résine (le matériau du masque) dans le niobium pendant la pulvérisation. Dans les fils étroits, la proportion de métal contaminé est plus grande, donc l'effet est plus marqué. En sachant cela, les ingénieurs pourront ajuster les conditions de fabrication pour réduire la quantité d'oxygène, et ainsi les dispositifs hybrides à base de niobium pourront fonctionner à des températures supérieures à 2 kelvins, ce qui simplifiera la création d'ordinateurs quantiques.
Le niobium est utilisé dans les aimants supraconducteurs des scanners IRM – c'est lui qui permet d'obtenir de puissants champs magnétiques sans pertes d'énergie.
Dans le roman « Le Problème à trois corps » de Liu Cixin, les matériaux supraconducteurs aident à créer des technologies incroyables, mais leurs propriétés dépendent fortement de la pureté et de la structure.