Imaginez un traducteur essayant de saisir le murmure de deux personnes dans une salle bruyante. C'est à peu près le défi que relèvent les physiciens lorsqu'ils veulent comprendre comment les électrons s'apparient à l'intérieur d'un supraconducteur. Si, en plus, la « salle » est comprimée par une presse géante à des pressions de centaines de milliers d'atmosphères, la tâche semble impossible.
Les auteurs de la nouvelle étude ont trouvé une solution ingénieuse. Ils ont placé un minuscule cristal dans une chambre à haute pression — si petite qu'elle tient dans la paume de la main — et y ont connecté un fin fil d'or. Le point de contact est devenu une sorte de « microphone » : on y faisait passer un courant et on observait comment la résistance variait en fonction de la tension. Cette méthode, appelée spectroscopie d'Andreev, permet de mesurer directement le gap d'énergie — l'énergie nécessaire pour briser une paire d'électrons. Auparavant, une telle mesure sous pression était presque impossible : les contacts se cassaient, l'échantillon bougeait. Ici, ils ont utilisé une astuce de fixation et de clivage des fils qui a assuré un contact stable jusqu'à 15 GPa.
La méthode a d'abord été testée sur du niobium pur, un supraconducteur classique. Tout concordait : la valeur du gap était exactement celle prédite par la théorie. Ensuite, ils sont passés à des matériaux plus mystérieux : le métal de Kagome CsCr3Sb5 et le nickelate bicouche La2PrNi2O7. Dans les deux cas, les spectres ont montré un pic caractéristique à tension nulle — un signe que les paires d'électrons pourraient avoir une symétrie non triviale, c'est-à-dire qu'elles se comportent différemment de celles des supraconducteurs conventionnels. Les scientifiques ont suivi l'évolution de ce pic avec la température, le champ magnétique et la pression, et ont obtenu des preuves convaincantes d'une supraconductivité inhabituelle.
Ainsi, un pont a été jeté entre deux mondes : les mesures macroscopiques de résistance électrique et les sondes microscopiques sensibles à la nature quantique des paires d'électrons. Ce pont est désormais ouvert à des dizaines d'autres matériaux qui ne deviennent supraconducteurs que sous pression. C'est peut-être là que se cache la clé de la supraconductivité à température ambiante.
La réflexion d'Andreev, sur laquelle repose la méthode, porte le nom du physicien Alexandre Andreev. Elle se produit à l'interface entre un supraconducteur et un métal normal : un électron arrivant à l'interface ne se contente pas de rebondir, il « emporte » avec lui un autre électron, formant une paire, et un trou part dans le métal — comme si une balle, en frappant un mur, se transformait en son ombre et revenait en arrière.