Des physiciens russes élaborent une méthode de contrôle de la qualité des supraconducteurs

Ce procédé, unique dans le monde, permet d'enregistrer les caractéristiques de transport au niveau de chaque point de longues bandes supraconductrices et d'y trouver efficacement les éventuels défauts. Les résultats de l'étude ont été présentés dans le magazine «Superconductor Science and Technology».

A l'heure actuelle, les ingénieurs du monde entier planchent activement sur les différentes technologies de production de bandes de fils à partir de matériaux supraconducteurs à haute température. Avec une température supérieure au point d'ébullition de l'azote liquide (-196°C), ils sont capables de passer à un état avec une résistance électrique nulle. Cela ouvre de vastes opportunités pour utiliser des supraconducteurs dans l'ingénierie, le secteur énergétique et la médecine.

Les conducteurs en bandes sont un composite complexe composé d'une couche de matériel à haute température et de plusieurs couches intermédiaires minces (de l'ordre de quelques nanomètres) appliquées sur un support métallique souple. Toutes les couches sont recouvertes d'un revêtement d'argent et de cuivre. En raison de la complexité des processus technologiques utilisés lors de la production, les propriétés de transport de tels composites — c'est-à-dire la capacité de transporter le courant électrique sans dissipation d'énergie (à cause de la résistance nulle) — sont très hétérogènes de par la longueur des conducteurs. C'est cette circonstance qui nécessite de recourir au contrôle sans contact des caractéristiques de transport des bandes supraconductrices longues (plus de 100 m).

Le laboratoire de supraconductivité et de phénomènes magnétiques de l'Institut de technologies laser et plasma du MEPhI a testé avec succès une méthode unique pour réaliser un tel contrôle des caractéristiques des composites des bandes. Elle est basée sur une mesure précise de la répartition dimensionnelle du champ magnétique à partir d'une bande supraconductrice magnétisée pour déterminer les défauts de la bande et les zones présentant des caractéristiques de transport réduites.

"Nous utilisons largement la méthode mise au point aussi bien dans les recherches liées à l'étude des causes d'apparition des défauts dans les bandes supraconductrices que pour remplir des tâches pratiques — par exemple pour choisir les zones homogènes des bandes afin de les utiliser ensuite dans des appareils réels. Notre laboratoire continue de moderniser la méthode expérimentale pour élargir les capacités et accroître la qualité des tests. A terme, le test des bandes supraconductrices sera réalisé en présence d'un champ magnétique, d'un courant de transport et à différentes températures. Les fonctions de la méthode élaborée offriront des possibilités supplémentaires inédites aussi bien aux chercheurs qu'aux ingénieurs", a déclaré l'un des auteurs de l'étude, Igor Roudnev, professeur à la chaire de physique des corps solides et des nanosystèmes du MEPhI.