Un groupe de recherche de physiciens allemands, suisses et coréens a fait une intéressante découverte, en recherche fondamentale, dans le domaine de la supraconductivité. Le travail de ces chercheurs, au nombre desquels le Prof. Christian Bernhard du Département de physique de l’Université de Fribourg, est présenté dans la dernière édition du magazine scientifique Nature Materials.

Aperçu du spectromètre fribourgeois avec lequel une partie des mesures ont été prises. (Photo: Christian Bernhard)

La supraconductivité est l’un des plus utiles et des plus impressionnants phénomènes quantiques; elle permet de conduire l’électricité à travers un matériau sans la moindre perte. Mais il n’existe qu’un petit nombre de matériaux, certains composés d’oxyde de cuivre ou de fer et d’arsenic, dans lesquels la supraconductivité est induite lors de température particulièrement importante. L’interaction, qui provoque cette supraconductivité à haute température, n’a, en outre, pas encore pu être clairement identifiée jusqu’ici.

Un groupe de physiciens d’Allemagne, de Suisse et de Corée a découvert, en utilisant la lumière infrarouge polarisée et des impulsions laser ultracourtes, qu’un très fort couplage entre la déviation des atomes du réseau cristallin (phonons) et l’orientation des moments magnétiques élémentaires (spins) pourrait être d’une grande importance. Lors de la liaison de base d’un supraconducteur à haute température d’un composé de fer et d’arsenic, ils ont pu observer qu’une brève distorsion du réseau cristallin produit un alignement des spins magnétiques. Il faut relever que l’ordre magnétique s’établit moins d’un billion de secondes après l’excitation par une très courte impulsion optique. Cette découverte démontre un couplage spin-photon inhabituel et inconnu jusqu’ici, dont l’apport à la supraconductivité à haute température doit maintenant être examiné plus précisément.

Lien vers la publication: Ultrafast transient generation of spin-density-wave order in the normal state of BaFe2As2 driven by coherent lattice vibrations

Contact: Prof. Christian Bernhard, Département de physique, 026 300 90 70, christian.bernhard@unifr.ch