Des recherches en physique quantique en couverture du prestigieux magazine Science

L’illustration d’un article écrit par un groupe de chercheurs dont Christian Lupien, professeur au Département de physique de la Faculté des sciences de l’Université de Sherbrooke a fait la une du prestigieux magazine Science.

Ces travaux ont permis de comprendre comment les électrons se comportent dans les matériaux supraconducteurs à haute température. Rappelons qu’un supraconducteur est un matériau qui, à une température suffisamment basse, transporte l'électricité sans résistance. Aujourd'hui, les supraconducteurs sont surtout utilisés dans les appareils à résonance magnétique des hôpitaux, mais aussi dans certains prototypes de train à lévitation magnétique et dans les détecteurs de champ magnétique les plus sensibles au monde. Ils peuvent même être utilisés dans les dispositifs qui servent à transmettre plusieurs appels de téléphones cellulaires à la fois, sans que les conversations s'emmêlent.

À l’aide de microscope à balayage à effet tunnel, les chercheurs ont pu établir une cartographie des endroits où se concentrent les électrons dans les matériaux supraconducteurs à haute température. Ils ont ainsi remarqué que les électrons suivent des structures en canaux qui se croisent perpendiculairement. Plusieurs canaux forment entre eux des structures géométriques rectangulaires similaires à des « dominos ». La juxtaposition horizontale et verticale de l’ensemble de ces « dominos » finit par représenter les concentrations électroniques particulières de ces matériaux.

Le professeur Lupien étudie de nouveaux matériaux, tels les supraconducteurs à haute température, par l’emploi de microscopie à balayage à effet tunnel au Centre de recherche sur les propriétés électroniques de matériaux avancés.

L’image de la couverture représente des arrangements électroniques d'un cristal supraconducteur à haute température obtenue par microscopie à balayage à effet tunnel (image : Yuhki Kohsaka).

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