De nouvelles informations sur des supraconducteurs inhabituels
Les pnictides de fer sont une autre famille de supraconducteurs à haute température récemment découverte. Et à l'exception des cuprates, l'origine de cette supraconductivité est mal connue. La raison de la supraconductivité de pnictides est l'une des questions les plus importantes de la physique de la matière condensée. Les scientifiques du projet LOWT-MFM-OF-TIS (Low temperature magnetic force microscopy study of topological insulators) ont utilisé le microscope à force magnétique (MFM) pour mesurer un facteur important de la supraconductivité. Il s'agit de la profondeur de pénétration de London (λ), qui mesure la distance à laquelle un champ magnétique externe peut pénétrer dans le supraconducteur. C'est aussi un paramètre important qui détermine la température critique des semi-conducteurs à haute température. En dessous de cette valeur critique, la résistance électrique devient nulle et le métal passe dans un état supraconducteur. Des travaux précédents avaient mis en évidence une relation surprenante entre λ et le niveau de dopage du BaFe2(As0.7P0.3)2. En particulier, ces supraconducteurs montraient un pic de la profondeur de pénétration pour un dopage optimal. Jusqu'ici, les recherches n'avaient pas trouvé d'autre pic pour λ. En utilisant la MFM avec une fine pointe magnétisée, les scientifiques ont démontré l'existence d'un pic pour le dopage optimal. Ces mesures ont aussi montré que la relation entre la température critique et λ reste similaire pour des valeurs de λ proches du pic. Les scientifiques ont aussi constaté une relation inverse entre λ et la température critique près de la limite de la zone sous-dopée. Ceci montre clairement le mélange entre la supraconductivité et une onde de densité de spin (des états ordonnés à basse énergie de la matière solide à faibles températures). L'imagerie magnétique des tourbillons supraconducteurs a permis aux scientifiques d'observer des frontières jumelles dans la région supraconductrice en forme de dôme. On estime que ce genre de défaut topologique devrait orienter les transitions de phase, apportant un autre indice de la coexistence de la supraconductivité et des ondes de densité de spin. Le projet LOWT-MFM-OF-TIS a enregistré des progrès révolutionnaires dans la compréhension de la supraconductivité non classique dans ces semi-conducteurs prometteurs à haute température, dotés d'un important potentiel pour réaliser de nouveaux dispositifs à grande vitesse.
