Les Défis du CEA n°159 avril 2011
Les Défis du CEA n°159 avril 2011
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°159 de avril 2011

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : CEA

  • Format : (200 x 297) mm

  • Nombre de pages : 20

  • Taille du fichier PDF : 3 Mo

  • Dans ce numéro : au coeur de la supraconductivité.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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10 C. Dupont/CEA À la une les défis du cea avril 2011 » > l’exploration de la matière. Électriquement neutre, il a un grand pouvoir pénétrant et son spin est très sensible aux distributions des champs magnétiques à l’intérieur des matériaux : ses caractéristiques (direction de propagation, longueur d’onde, vitesse) sont modifiées par le matériau qu’il traverse ce qui permet, en les mesurant, d’observer simultanément les structures atomiques et magnétiques des matériaux. La compréhension des supraconducteurs haut-Tc passe aussi par la synthèse de Spin//Propriété quantique, intrinsèque à une particule, qui détermine son orientation magnétique. Les recherches sur la supraconductivité, encore très jeunes, ont de belles perspectives devant elles. Traitement de cuprates supraconducteurs, sous atmosphère contrôlée afin d’optimiser leurs propriétés physiques. nouveaux matériaux afin d’en étudier les propriétés. Seuls quelques laboratoires à travers le monde sont actuellement capables d’élaborer et de caractériser des échantillons de cuprates et de pnictures de fer de grande pureté, dont le CEA-Iramis. « Nous développons différentes approches expérimentales pour sonder l’évolution de l’état électronique et magnétique des supraconducteurs. L’une consiste à introduire des défauts dans la structure, l’autre à doper le matériau », commente la physico-chimiste Dorothée Colson. De son côté, le CEA- Inac étudie la façon dont la supraconductivité s’établit dans un matériau. Pour cela, les chercheurs fabriquent sans doute les meilleurs cristaux d’URu2Si2 (à base d’uranium, ruthénium et silicium) au monde. « Ce composé nous permet d’obtenir des monocristaux très gros et de très bonne qualité qui nous servent à étudier les transitons de phase », précise le chercheur Daï Aoki. Élargir les performances des ordinateurs La route vers l’ordinateur quantique emprunte aussi la voie de la supraconductivité. Avec des composants supraconducteurs et refroidis à très basse température, il est possible de conserver le caractère quartique de l’ensemble du circuit macroscopique qui peut alors être dans deux états à la fois, normalement incompatibles (état de repos et état excité). Cette ubiquité pourrait élargir les performances d’un ordinateur en réalisant les opérations sur ces qbits (quantum bit) qui contiennent la superposition de plusieurs états différents en même temps (et pas seulement l’état 1 ou 0 comme un bit classique). Les équipes du CEA-Iramis ont, par exemple, réussi en 2002 à créer le premier qbit d’une durée de vie supérieure à la microseconde. Les recherches sur la supraconductivité, encore très jeunes, ont de belles perspectives devant elles. Elles promettent de nombreuses surprises à celui qui saura percer, par sérendipité ou non, les mystères de ce phénomène. Et particulièrement les origines de la supraconductivité à haute température critique, Graal de tous les physiciens.
DR numéro 159 À la pointe Toutes les énergies sont bonnes à prendre ! Celle du Soleil, de la biomasse, voire celle résultant de la simple différence de température entre deux surfaces. Pour cela, des matériaux innovants sont développés, des stratégies de stockage envisagées et des projets ambitieux lancés au CEA… 10 000 KM Un pack batterie de 28 kWh vient d’être réalisé par les équipes du CEA-Liten pour alimenter des « roues électriques » de la société Michelin (projet Forewheel). Constitué d’accumulateurs Li-ion avec du phosphate de fer, le pack est très innovant au niveau de l’électronique de gestion, de la connectique entre cellules et de la nature des matériaux employés. Il doit à présent subir des tests d’endurance sur véhicule et parcourra 10 000 km sur une piste d’essais. 30% Le CEA-Liten a déposé six nouveaux brevets sur la réalisation de modules thermoélectriques (systèmes qui génèrent de l’électricité à partir d’une différence de température). Ces derniers sont développés à partir de matériaux nanostructurés pour accroître le rendement et gagner environ 30% par rapport aux mêmes matériaux, mais non nanostructurés… L. Godart/CEA les d éfis du cea 10 KW Stocker le photovoltaïque pour palier à l’intermittence de cette source d’énergie… À l’Ines, les chercheurs du CEA-Liten étudient un système utilisant une batterie RedOx flow Vanadium de 10 kW de puissance et 100 kWh d’énergie raccordée à un champ photovoltaïque de 20 kWc. L’usage de cette batterie a permis d’accroître le productible de champ solaire. L. Godart/CEA 11



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