Un candidat prometteur est le complot d'Uemura. Découvert en 1991 par le physicien japonais Yoshiaki Uemura, le tracé d'Uemura présente une corrélation universelle frappante entre la température de transition supraconductrice (Tc) et les propriétés électroniques à l'état normal (généralement représentées par le rapport de résistivité résiduelle) d'une grande variété de supraconducteurs non conventionnels. /b>
L’existence du tracé d’Uemura suggère un lien sous-jacent profond entre les propriétés à l’état normal et le comportement supraconducteur de ces matériaux. Cette découverte a stimulé de nombreuses tentatives théoriques visant à développer un cadre unifié capable de capturer l'essence de divers mécanismes supraconducteurs et de rendre compte des tendances empiriques observées dans le tracé d'Uemura.
Voici quelques-unes des principales théories qui ont émergé dans la poursuite d’une grande théorie unifiée de la supraconductivité exotique :
Théorie des paires de Cooper fluctuantes : Cette théorie postule que la supraconductivité dans les matériaux non conventionnels provient de paires de Cooper fluctuantes, plutôt que du mécanisme d'appariement conventionnel médié par les phonons. Les fluctuations thermiques conduisent à la formation de paires de Cooper transitoires, qui contribuent aux propriétés supraconductrices même au-dessus de Tc.
Théorie des liaisons de Valence résonantes : Cette approche considère la supraconductivité non conventionnelle comme le résultat d’états de liaison de valence résonante (RVB). Dans ce scénario, l’état supraconducteur résulte de l’interaction collective de singulets de spin locaux et d’électrons itinérants, conduisant à un mécanisme d’appariement médié par les fluctuations de spin.
Interaction électron-phonon non conventionnelle : Alors que la supraconductivité conventionnelle repose sur l'interaction des électrons avec les phonons (vibrations du réseau), la supraconductivité non conventionnelle peut impliquer d'autres types d'interactions telles que les plasmons (oscillations collectives des électrons) ou les excitations magnétiques (fluctuations de spin). Cette interaction étendue électron-boson peut expliquer les divers mécanismes d’appariement observés dans divers supraconducteurs exotiques.
Théorie des fluctuations critiques quantiques : Certains supraconducteurs non conventionnels présentent une proximité avec des points critiques quantiques où une transition de phase du second ordre est supprimée en raison des fluctuations quantiques. Le comportement critique quantique peut donner naissance à une supraconductivité non conventionnelle grâce à l’émergence de fortes corrélations électroniques et à l’interaction de différentes échelles d’énergie.
Malgré ces avancées théoriques, parvenir à une théorie globale et unifiée de la supraconductivité exotique reste un défi de taille. La complexité des supraconducteurs non conventionnels découle de leurs mécanismes microscopiques divers et souvent entrelacés. Des recherches expérimentales supplémentaires, combinées à des connaissances théoriques, sont nécessaires pour percer les détails complexes de ces matériaux fascinants et découvrir les principes unificateurs qui régissent leur comportement supraconducteur.
