2) Historique :
En 1911, alors quel le physicien néerlandais Heike Kammerlingh
Onnes venait de réussir la liquéfaction de l'hélium (4,5°K), il proposa à
Gilles Holst, un élève, de mesurer la résistivité d'un barreau de mercure.
Ils découvrirent qu'elle s'annulait en dessous de 4,15°K, mais touts les éléments
ne présentaient pas cette même caractéristique.
Vingt-deux ans plus tard, Walter Meissner et R. Ochsenfeld
ont découvert la propriété d'un barreau de métal pur (supraconducteur de type
1) à présenter une forme d'imperméabilité aux champs magnétiques : le diamagnétisme
parfait, appelé depuis effet Meisner.
Faute de théories convaincantes, les chercheurs devaient
se contenter de tester, presque au hasard, différents alliages à base de titane,
de strontium, de germanium, et surtout de niobium qui donnait de meilleurs
résultats. Des recherches ont même été entreprises dans le domaine des molécules
organiques et en particulier des fullerènes ou footballènes (à 33°K).
Mais en 1957, les physiciens américains John Bardeen, Leon
Cooper et John Schiffer proposèrent la théorie B.C.S. qui décrivit le principe
fondamental de la supraconductivité. A basse température, les électrons d'un
matériau supraconducteur se déplacent par paire de Cooper sous l'effet de
vibrations appelées phonons. C'est grâce à l'étude de ces
phénomènes vibratoires que les chercheurs ont pu progresser dans ce qu'il
convient d'appeler la "course aux hautes températures".
Parallèlement, en 1962 Brian Josephson prédit les effets
quantiques qui portent son nom et qui sont utilisés en
détection ultrasensible de champs magnétiques.
Malheureusement, les matériaux testés ne dépassaient pas
une température critique supérieure à 23°K et la théorie BCS semblait avoir
atteint ses limites. En avril 1986, la découverte d'un supraconducteur à 34°K
la remettait en cause.
De nouvelles générations de composés apparurent notamment
Ba-La-Cu-O, Y-Ba-Cu-O et Ti-Sr-Ca-Cu-O ces deux derniers permettant de dépasser
la température de l'azote liquide, coûtant dix fois moins cher et refroidissant
vingt fois mieux que l'hélium liquéfié, et la communauté scientifique espérait
pouvoir atteindre la température ambiante.
Cependant, plus la température critique augmentait, plus
le courant pouvant être conduit devenait faible et, en général, plus les performances
s'amenuisaient et aujourd'hui, les efforts se concentre sur la recherche de
nouvelles théories capables d'amener la température de réfrigération des supraconducteurs
de 164°K (record actuel nécessitent de haute pressions) à la température ambiante.