Les scientifiques de Lancaster ont démontré que la récente « découverte » par d'autres physiciens de l'effet de champ dans les supraconducteurs n'est finalement que des électrons chauds.

Une équipe de scientifiques du département de physique de Lancaster a trouvé de nouvelles preuves convaincantes que l'observation de l'effet de champ dans les métaux supraconducteurs par un autre groupe peut s'expliquer par un mécanisme simple impliquant l'injection d'électrons, sans avoir besoin d'une nouvelle physique.

Dr Sergueï Kafanov, qui a initié cette expérience, a déclaré:"Nos résultats réfutent sans ambiguïté l'affirmation de l'effet de champ électrostatique revendiquée par l'autre groupe. Cela nous ramène sur le terrain et aide à maintenir la santé de la discipline."

L'équipe expérimentale comprend également Ilia Golokolenov, Andrew Guthrie, Youri Pashkine et Viktor Tsepelin.

Leurs travaux sont publiés dans le dernier numéro de Communication Nature .

Lorsque certains métaux sont refroidis à quelques degrés au-dessus du zéro absolu, leur résistance électrique s'évanouit, un phénomène physique frappant connu sous le nom de supraconductivité. De nombreux métaux, dont vanadium, qui a été utilisé dans l'expérience, sont connus pour présenter une supraconductivité à des températures suffisamment basses.

Pendant des décennies, on a pensé que la résistance électrique exceptionnellement faible des supraconducteurs devrait les rendre pratiquement imperméables aux champs électriques statiques, en raison de la façon dont les porteurs de charge peuvent facilement s'arranger pour compenser tout champ externe.

Cela a donc été un choc pour la communauté des physiciens lorsqu'un certain nombre de publications récentes ont affirmé que des champs électrostatiques suffisamment puissants pouvaient affecter les supraconducteurs dans des structures à l'échelle nanométrique et ont tenté d'expliquer ce nouvel effet avec une nouvelle physique correspondante. Un effet connexe est bien connu dans les semi-conducteurs et sous-tend l'ensemble de l'industrie des semi-conducteurs.

L'équipe de Lancaster a intégré un dispositif nanométrique similaire dans une cavité micro-ondes, leur permettant d'étudier le phénomène électrostatique allégué à des échelles de temps beaucoup plus courtes que celles étudiées précédemment. A des délais courts, l'équipe a pu constater une nette augmentation du bruit et de la perte d'énergie dans la cavité, propriétés fortement associées à la température de l'appareil. Ils proposent qu'à des champs électriques intenses, les électrons de haute énergie peuvent "sauter" dans le supraconducteur, augmenter la température et donc augmenter la dissipation.

Ce phénomène simple peut expliquer de manière concise l'origine de "l'effet de champ électrostatique" dans les structures nanométriques, sans aucune nouvelle physique.