Comportement magnétique

Dire que les propriétés d’un supraconducteur se limitent à une conductivité infinie n’a pas de sens thermodynamique. En effet, un matériau supraconducteur de type I est parfaitement diamagnétique, ce qui empêche le champ de pénétrer dans le matériau. Cet effet est appelé l’effet Meissner.

Le champ magnétique permet de distinguer deux types de supraconducteurs : d’une part les supraconducteurs de type I qui repoussent tout champ magnétique extérieur (ce qui entraîne un apport d’énergie élevé et implique la rupture brusque de l’état supraconducteur si la température critique est dépassée), et d’autre part, les supraconducteurs de type II, qui sont des supraconducteurs imparfaits, c’est-à-dire que le champ pénètre au travers de petites canalisations appelées vortex Abrikosov, ou fluxons. Ces deux types de supraconducteurs différents ont été distingués par Lev Davidovitch Landau et Alekseï Alekseïevitch Abrikossov.

Quand on applique un champ magnétique externe faible sur un supraconducteur de type II, il le repousse parfaitement. Si on l’augmente, le système devient instable et l’apparition de vortex est nécessaire pour diminuer son énergie. Le nombre de vortex augmente en formant des réseaux qui peuvent être observés grâce à des techniques adéquates. Quand le champ est suffisamment grand, le nombre de défauts est si élevé que le matériau cesse d’être un supraconducteur. C’est le champ critique qui fait qu’un matériau cesse d’être supraconducteur et ce champ dépend de la température.