Une impulsion laser, un matériau spécial, une propriété extraordinaire qui apparaît inexplicablement. Ce sont les principaux éléments qui ressortent d'une recherche menée par une équipe internationale, coordonné par Michele Fabrizio et composé d'Andrea Nava et Erio Tosatti de SISSA, Claudio Giannetti de l'Università Cattolica di Brescia et Antoine Georges du Collège de France. Les résultats de leur étude ont récemment été publiés dans la revue Physique de la nature . L'élément clé de l'étude est un composé de la molécule la plus symétrique qui existe dans la Nature, à savoir bucky-ball C60, un fullerène sphérique.

Il est bien connu que ce composé, avec la formule chimique K3C60, peut se comporter comme un supraconducteur, c'est-à-dire conduire sans dissiper d'énergie - en dessous d'une température critique de 20 degrés Kelvin, soit environ -253 degrés Celsius.

Il a récemment été découvert que le K3C60 est capable de se transformer en un supraconducteur à haute température lorsqu'il est frappé par une impulsion laser extrêmement brève. Ce matériau acquiert des propriétés supraconductrices - bien que très brièvement - jusqu'à une température de -73 degrés centigrades, près de 100 degrés au-dessus de la température critique d'équilibre. Les recherches que viennent de publier les scientifiques expliquent la raison de ce comportement mystérieux.

K3C60 est un composé dans lequel des caractéristiques purement moléculaires coexistent avec des propriétés métalliques, une caractéristique partagée par les matériaux dits "fortement corrélés". Selon la théorie développée par les chercheurs dans cette étude, le faisceau laser crée une excitation moléculaire de haute énergie, mais pour ce faire, il doit absorber la chaleur du composant métallique à faible énergie, qui se refroidit ainsi. Comme il s'agit spécifiquement du composant métallique impliqué dans la conduction, son refroidissement peut conduire à une phase de supraconductivité alors que la température extérieure est supérieure à la température critique.

Comme l'expliquent les chercheurs :« C'est un exemple de refroidissement laser, mais avec un nouveau mécanisme de fonctionnement qui n'avait jamais été proposé jusqu'à présent. Le fait que l'impulsion laser puisse modifier de manière transitoire les caractéristiques d'un matériau est une observation importante. Elle peut offrir la perspective de fabriquer des dispositifs électroniques dont les propriétés changent avec l'utilisation de la lumière, comme s'il s'agissait d'un interrupteur. En effet, le contrôle ultra-rapide des matériaux avec des sources lumineuses est d'un grand intérêt actuel pour la communauté scientifique et pour les éventuelles ramifications technologiques de ces applications."