Une baguette magnétique pour un orchestre supraconducteur ✛

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Un supraconducteur ressemble à un orchestre qui joue sans une seule fausse note, jusqu'à ce que le chef tourne le bouton d'accord. Dans cette nouvelle étude, ce bouton s'avère être l'histoire magnétique des contacts en nickel. Les chercheurs ont créé de minuscules plaquettes de deux oxydes, à l'interface desquelles apparaît une fine couche d'électrons libres. Des contacts en nickel magnétisés ont été connectés à cette couche par la paroi latérale, et la supraconductivité n'a pas disparu.

Tous les dispositifs passaient à l'état supraconducteur à une température d'environ 100 à 200 millikelvins, c'est-à-dire juste au-dessus du zéro absolu. Le courant traverse un tel conducteur sans résistance, comme l'eau dans un tuyau parfaitement lisse. Mais le champ magnétique des contacts en nickel empêche les électrons de se déplacer par paires. Il s'est avéré qu'un champ externe peut compenser précisément cette influence : la résistance tombait à zéro non pas en champ nul, mais avec un décalage d'environ 45 milliteslas dans un sens ou dans l'autre.

Auparavant, on ne savait pas si l'on pouvait connecter des contacts magnétisés à une couche supraconductrice sur une interface cachée sans détruire la supraconductivité. Désormais, on a montré que c'est possible. De plus, l'état magnétique des contacts agit comme un bouton d'accord : en le tournant, on modifie le champ ressenti par le supraconducteur et on contrôle le courant. C'est la première fois qu'un supraconducteur et un ferromagnétique coexistent dans une même micromembrane d'oxyde avec un contact latéral.

L'orchestre de la première phrase sonne désormais différemment. Nous ne nous contentons pas d'écouter sa musique, nous pouvons tourner le bouton d'accord en sachant que chaque note dépend de la façon dont on a tourné le bouton auparavant. La prochaine étape consiste à apprendre à contrôler deux contacts indépendamment, afin de vérifier si de nouveaux types de paires d'électrons y naissent. Alors, la mémoire et la logique supraconductrices deviendront une réalité.