Lorsque certains matériaux sont refroidis en dessous d'une température critique, ils deviennent supraconducteurs, avec une résistance électrique nulle. Une équipe de recherche internationale a observé un état électronique inhabituel dans le nouvel arséniure de chrome supraconducteur. Cette découverte pourrait s'avérer utile dans les futures recherches sur les supraconducteurs et la conception de matériaux. L'étude a été publiée le 5 juin dans Communication Nature .

Ces découvertes ont été faites par une équipe de recherche de l'Université chinoise de Hong Kong en collaboration avec le professeur agrégé KOTEGAWA Hisashi (Kobe University Graduate School of Science) et d'autres chercheurs de l'Université de Kobe et de l'Université de Kyoto.

Les supraconducteurs bien connus comprennent les supraconducteurs à l'oxyde de cuivre à haute température et les supraconducteurs à base de fer. Ceux-ci ont des structures cristallines en couches bidimensionnelles. En revanche, l'arséniure de chrome a une structure cristalline « non symmorphique » formée de chaînes de chrome en zigzag (voir figure 1). La relation entre cette structure cristalline et sa supraconductivité a attiré l'attention des scientifiques.

La supraconductivité de l'arséniure de chrome a été découverte en 2014 sous pression, et c'est le premier supraconducteur magnétique à incorporer du chrome.

Le groupe de recherche a découvert qu'à des températures ultra basses, la résistance électrique de l'arséniure de chrome montre une augmentation linéaire contre le champ magnétique. Dans les métaux normaux, la résistance augmente comme un carré du champ magnétique, créer un graphe courbe (parabolique), mais la résistance au champ magnétique de l'arséniure de chrome forme un graphique linéaire (voir figure 2). La résistance magnétique linéaire est créée dans des circonstances extrêmement spéciales lorsque la masse des électrons dans un solide devient effectivement plus petite. Il y a des cas où cela se produit dans des matériaux non magnétiques à faible teneur en porteurs, mais l'arséniure de chrome est un métal avec de fortes propriétés magnétiques et des qualités très différentes des autres matériaux qui ont montré une résistance magnétique linéaire. La structure cristalline spéciale de l'arséniure de chrome peut avoir créé cet état électronique inhabituel.

Ces résultats montrent que la supraconductivité de l'arséniure de chrome présente un état électronique inhabituel, des informations qui pourraient contribuer à la recherche sur la supraconductivité et à la conception de matériaux.