Du super courant à travers un atome

A des températures proches du zéro absolu, certains matériaux ont la propriété de conduire le courant électrique sans résistance et d’expulser tout champ magnétique. Ce phénomène est connu sous le nom de supraconductivité.

Un super courant peut traverser un contact constitué d’un seul atome entre deux électrodes supraconductrices. Une expérience de spectroscopie, réalisée au Service de physique de l’état condensé (CEA/CNRS), a mis en évidence des états quantiques électroniques particuliers, qui transportent ce type de courant.

Pour la première fois, les chercheurs ont pu observer des transitions vers des états excités d’Andreev. Les résultats de l’expérience sont particulièrement simples, parce qu’ils ont été obtenus sur une jonction élémentaire, un contact à un seul atome, comprenant seulement quelques états d’Andreev. Une telle jonction est obtenue en étirant de façon contrôlée, sous vide cryogénique, un petit fil d’aluminium. Cette expérience, d’une portée générique pour l’électronique supraconductrice, est décrite dans la revue Nature du 18 juillet 2013.