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Actualité INP - CNRS

Quand l’observation donne chair aux vortex Josephson

PNG Des physicien·ne·s viennent pour la première fois d’observer des vortex Josephson, une entité considérée pendant cinquante ans uniquement comme un artifice théorique. Ces résultats permettent d’interpréter les oscillations du courant dans les jonctions Josephson lorsque l’on augmente le champ magnétique.

Un courant supraconducteur peut traverser un petit espace qui sépare deux matériaux supraconducteurs, c’est l’effet Josephson. Ce courant a comme propriété de dépendre de manière périodique du champ magnétique auquel est soumis le circuit supraconducteur. Cet effet est souvent interprété comme résultant de la présence simultanée en divers endroits de la jonction de courants microscopiques allant dans un sens ou dans l’autre et produisant des interférences. À cette interprétation est associée l’image physique de tourbillons de courant, les « vortex Josephson » pénétrant au cœur de la jonction lors des variations de champ magnétique. Alors que ces tourbillons n’étaient considérés jusqu’à présent que comme artifice utile pour les calculs, des physiciens d’une équipe commune à l’Institut des nanosciences de Paris - INSP (CNRS/UPMC) et au Laboratoire de physique et d’étude des Matériaux - LPEM (CNRS/ESPCI ParisTech/UPMC) viennent de démontrer leur réalité en les observant grâce à un microscope à effet tunnel. Ce travail, mené en collaboration avec des théoriciens de l’Université Autonome de Madrid, de l’Université Fédérale du Ceará et de l’Université d’Anvers, vient d’être publié dans Nature Physics.

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