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Forum de physique - scienceamusante.net
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YBa2Cu3O7 [19974]

darrigan
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Posté le : 26/06/2006, 20:12 (Lu 41201 fois)

Commentaire :  Un supraconducteur


Puisque Pr Longuedent ne veut pas ouvrir un nouveau post pour poser la question, je le fais moi-même ! Ha la la.. les modérateurs c'est plus ce que c'était...

Question : comment on fabrique la céramique supraconductrice YBa2Cu3O7.

Voilà un TP en anglais :
http://www.chem.uky.edu/Courses/che450g/handouts/123.html

Et normalement on obtient une structure comme ceci :



Une vidéo de l'expérience de lévitation par ce supraconducteur est visible ici :
http://www.u-bordeaux1.fr/physique_fete/podcast/supraconduc_clovis.mov
(Physique en fête, Bordeaux, 2006)


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Edité le 27/06/2006 à 02:07 par darrigan

Re: YBa2Cu3O7 [19976]

(Pr Longuedent)

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Posté le : 26/06/2006, 20:17 (Lu 41199 fois)

Non mais ! C'est pas gentil de dénigrer son personnel !!!

Re: YBa2Cu3O7 [19980]

(Ernesto Guevara)

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Posté le : 26/06/2006, 20:53 (Lu 41188 fois)

Sans vouloir être hors sujet Darrigan par rapport à la vidéo il me semble que des supreconducteurs existent peut être et fonctionne a température ambiante.

Re: YBa2Cu3O7 [20005]

darrigan
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Posté le : 27/06/2006, 00:22 (Lu 41152 fois)

A température ambiante, cela m'étonnerait fort ! Le record actuel de température est 138 K. (bien qu'un brevet datant du 31 mai 2006 parle de 150 K... ce qui reste à vérifier) Bref on est bien loin de la température ambiante ! J'ai déjà parlé de tout ça dans un autre post.

Re: YBa2Cu3O7 [19981]

(exit)

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Posté le : 26/06/2006, 20:58 (Lu 41185 fois)

Il n'y a pas une histoire avec les paires de Cooper qui fait que l'on est obligé de descendre à des température assez basse pour pouvoir se former ?

Re: YBa2Cu3O7 [20008]

(bucilol)

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Posté le : 27/06/2006, 00:36 (Lu 41147 fois)

salut
pourquoi il utilise pas d'azote liquide ici http://sci-toys.com/scitoys/scitoys/magnets/pyrolytic_graphite_2/poke.gif

http://sci-toys.com/scitoys/scitoys/magnets/pyrolytic_graphite.html

bye

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Edité le 27/06/2006 à 00:36 par bucilol

Re: YBa2Cu3O7 [20009]

darrigan
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Posté le : 27/06/2006, 00:45 (Lu 41144 fois)

Parce qu'il ne s'agit pas du tout de supraconductivité ni d'effet Meissner !

Il s'agit de diamagnétisme, ce qui est autre chose et qui peut, en effet, rendre possible la lévitation de petits objets. Le diamagnétisme est autre chose et existe quelque soit la température.


Re: YBa2Cu3O7 [20010]

Maxg59

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Posté le : 27/06/2006, 00:52 (Lu 41140 fois)

Avez-vou une adresse où toutes ces histoires de magnetismes sont expliques, mais pour quelqu'un d'un niveau trés bas ......

Re: YBa2Cu3O7

darrigan
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Posté le : 27/06/2006, 02:08 (Lu 41124 fois)

Je viens d'ajouter cette expérience sur le site de physique :

http://www.scienceamusante.net/wiki/index.php?title=Lévitation_supraconducteur

Bonne lecture

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Edité le 17/04/2007 à 16:23 par darrigan

Re: YBa2Cu3O7 [20018]

(bucilol)

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Posté le : 27/06/2006, 02:42 (Lu 41121 fois)

salut
ici il montre comment faire un superconducteur
avec photo

http://www.neiu.edu/~pjdolan/Link7/
bye

Re: YBa2Cu3O7 [20026]

darrigan
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Posté le : 27/06/2006, 09:35 (Lu 41115 fois)

Voilà une synthèse bien décrite ! Merci bucilol de l'avoir trouvée !

Re: YBa2Cu3O7 [20124]

(Ernesto Guevara)

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Posté le : 27/06/2006, 22:19 (Lu 41052 fois)

Bah de toute manière je pense pas que nous pauvre mortel ayons accès a un quelconque moment a un de ses supreconducteurs car cette technologie sera d'abord utilisée dans l'informatique de pointe pour des serveurs ou des réseau complètement furtifs du fait qu'il n'emteront plus d'énergie du a l'effet joule.
Bon j'arrète la mes délires a tendance psycotique et je m'excuce d'avoir dévié le sujet initial.

Re: YBa2Cu3O7 [20125]

(Pr Longuedent)

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Posté le : 27/06/2006, 22:29 (Lu 41049 fois)

Ne t'impatiente pas sheppard, tout vient à point a qui sait attendre dit l'adage... On est le soir, il fait nuit ici en france, la plupart des personnes qualifiées pour te répondre sont fatiguées et se reposent, attends demain, tu a jusqu'au 10 juillet pour reçevoir ta réponse, soit patient, aide toi et le ciel t'aidera.

Qu'est ce que j'aime ces proverbes !!

Re: YBa2Cu3O7 [20131]

darrigan
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Posté le : 27/06/2006, 23:24 (Lu 41038 fois)

Bon, après avoir effacé vos messages spéculatifs ("on nous cache des supras à température ambiante") et anti-capitalistes ("houuu qu'ils sont pas gentils les méchants capitalistes"), on revient dans le sujet.

Pour répondre à exit : oui y a une histoire de paires de Cooper. Une paire de Cooper est un ensemble de deux électrons à spin antiparallèle en interaction indirecte par l'intermédiaire d'une phonon. Cette paire voyage à une énergie à peine supérieure au niveau de Fermi du matériau, ce qui les rend "libres" (d'où la conduction, sauf qu'ils restent liés entre eux) et le fait qu'ils voyagent en paire leur confère un caractère de boson (somme des spin = 0) plutôt que de fermion (électron célibataire). Or dans cette zone il y a aussi des électrons célibataires à température ambiante. Il y a donc une concurrence entre la densité d'état des électrons célibataires et la densité d'état des paires de Cooper. D'où le fait qu'il faille abaisser la température, pour que la densité d'état des électrons célibataire chute (statistique de Fermi-Dirac) et qu'il ne reste que les paires de Cooper.

Voilà "en gros" l'explication. Pour les détails, il faudra vous cogner la mécanique quantique, les diagrammes de Feynman et la théorie des bandes par exemple dans le bon cours suivant :
http://www.lpm.u-nancy.fr/webperso/mangin.p/ch-10-Paires-de-Cooper.pdf


Re: YBa2Cu3O7 [20132]

(exit)

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Posté le : 27/06/2006, 23:53 (Lu 41035 fois)

Merci...Je viend de me rapeller pourquoi je suis pas fan de physique. Ca dépasse mon nivau.

Au dela de ca, on peut raisonablement penser que l'existance de supraconducteur à température ambiante est quasi impossible ? Quelque soit le matériau les paires de Cooper seront systematiquement en opposition aux fermions. Enfin je suis peut être un peu naïf sur ce sujet.

Re: YBa2Cu3O7 [20135]

darrigan
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Posté le : 28/06/2006, 08:02 (Lu 41024 fois)

Non la théorie ne dit pas que c'est impossible !! Il va juste falloir bosser longtemps pour trouver la bonne formule... ou la découvrir par hasard...

Re: YBa2Cu3O7 [22209]

(Andrium)

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Posté le : 09/09/2006, 17:45 (Lu 40836 fois)

J'ai cru que les formes allotropiques du carbone comme le fullerene donnera un supraconducteur à la temperature la plus elevée possible( pas tres proche de celle ambiante bien sur) mais il reste à trouver le bon procédé.
Pour le moment , on a également le fullerene potassique K3C20, mais ce n'est qu'un début je crois.

Re: YBa2Cu3O7 [22210]

darrigan
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Posté le : 09/09/2006, 19:31 (Lu 40832 fois)

Citation : Andrium
J'ai cru que les formes allotropiques du carbone comme le fullerene donnera un supraconducteur à la temperature la plus elevée possible


Salut ! Où as-tu vu cette information ? (ça m'intéresse)

Re: YBa2Cu3O7 [22215]

(elec)

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Posté le : 09/09/2006, 21:18 (Lu 40823 fois)

oui moi aussi


Re: YBa2Cu3O7 [22311]

sutom

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Posté le : 11/09/2006, 17:13 (Lu 40719 fois)

hou là là justement ça m'évite de poster, est ce que quelqu'un sait si l'opacité d'un supraconducteur au rayon x et gamma dépasse celle d'un conducteur classique ?
J'ai ( de plus ) lu cet été qu'une équipe française avait réussi à fabriquer de l'hydrogène métallique en le soumettant à une pression extrême, à température ambiante, et l'hydrogène métallique serait supraconducteur, quand je retrouve les sources je les donne .
L'effet Meissner n'est pas justement considéré comme un diamagnétisme " parfait " ?



l'éternité , c'est long ... surtout vers la fin .
en thermodynamique comme ailleurs, peu importe le chemin parcouru, l'important c'est le résultat.

Re: YBa2Cu3O7 [22358]

darrigan
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Posté le : 11/09/2006, 22:42 (Lu 40708 fois)

Voyons... L'opacité aux rayons X et gamma dépend de l'absorption de ces rayonnement. Le plus souvent ces rayonnements provoque des ionisations, c'est donc lié à la section efficace de photoionisation des électrons, et plus particulièrement des électrons de coeur, à ces énergies. Or les sections de photoionisation des électrons de coeur des atomes n'ont pas vraiment de raison d'être modifiées par rapport aux atomes isolés. Dans un supraconducteur ce sont les électrons de la bande de valence qui interviennent dans les paires de Cooper. D'après moi ça ne devrait pas changer grand chose à l'opacité des rayons X, du moins au premier ordre.
Par contre pour des rayons UV-visible, l'opacité (on devrait dire "l'absorption par réflexion") devrait augmenter puisque la céramique non conductrice devient conductrice et les électrons de surface devraient pouvoir absorber ce rayonnement comme un continuum. D'ailleurs j'ai remarqué qu'une pastille d'YBaCuO est noire avec des petits reflets, mais quand elle sous la température critique elle prend une couleur très noire et mate. (Qui d'autre a observé ça ?)

La figure de diffraction X devrait être modifiée, elle, puisqu'elle est liée à la densité électronique, qui varie entre l'état non-supra et l'état supraconducteur. De même pour la diffraction de neutron, qui est liée non pas à la densité électronique, mais à la densité de spin (différence entre la densité électronique des spin alpha moins la densité électronique des spin béta). Bon OK faut déjà faire l'hypothèse qu'il y a des couches ouvertes dans une céramique comme ça.. mais vu la complexité et la non-stoechiométrie du bazard, ça m'étonnerait pas. Si quelqu'un a d'autres réponses...

Re: YBa2Cu3O7 [22396]

sutom

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Posté le : 12/09/2006, 14:33 (Lu 40695 fois)

euh... d'autres réponses...c'est à dire...
Tu peux me dire quelles cursus tu as suivi car je suis tiraillé entre la branche physique (qui n'est pas folichonne cette année avec oh bonheur beaucoup de chimie) et la branche méca qui me permettra de concevoir des choses mais en contrepartie je ne comprendrais rien, ce que tu as étudié m'intéresse fortement .
Il me semblait que les premiers électrons à être ionisées étaient les électrons de valence, pourquoi s'agirait il des électrons de coeur dans ce cas là.


Tout de même y a pas à dire... ça c'est une réponse !!!(bravo merci mille félicitations etc ...)


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Re: YBa2Cu3O7 [22400]

darrigan
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Posté le : 12/09/2006, 18:09 (Lu 40689 fois)

Je demandais d'autre réponses car je ne prétend pas avoir la bonne réponse ! C'est uniquement une réflexion personnelle.

J'ai fais des études à l'université, de la première année jusqu'au doctorat de chimie physique. Je n'ai pas étudié les supraconducteurs durant mes études, c'est juste que la physique et la chimie m'intéressent assez pour que je sois curieux là dessus !

Oui les électrons qui s'ionisent en premier sont ceux de valence. Mais si tu envoies un rayonnement très énergétique (rayons X, gamma), tu as assez d'énergie pour ioniser les électrons de coeur (et par cascade ceux du dessus bien sûr).

Re: YBa2Cu3O7 [22452]

sutom

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Posté le : 13/09/2006, 13:24 (Lu 40671 fois)

et bien c'est une belle réflexion personelle, je pensais à ça car étant quasiment totalement "libres" sur la même bande ils auraient pu utiliser toute l'énergie en conduction et non pour sortir de leur niveau, mais c'est idiot les supraconducteurs ont forcément des niveaux et donc sont forcément ionisables, de plus ont dit que la propriété de réflexion est liée de la conduction alors...



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Re: YBa2Cu3O7 [22502]

SHEPPARD

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Posté le : 13/09/2006, 22:29 (Lu 40658 fois)

M.Darrigan n"'y aurait-il pas un problème?je compte 71 atomes(il me semble) alors que YBa2Cu3O7 ne contient que 13 atomes.peut-être est-ce un autre supraconducteur ou sinon c'est une co**erie de ma part.

Re: YBa2Cu3O7 [22508]

darrigan
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Posté le : 13/09/2006, 23:48 (Lu 35245 fois)

C'est en effet une erreur de ta part ! Ce dessin est trompeur. YBa2Cu3O7 n'est pas une molécule, mais un solide cristallin. Pour retrouver la formule, il faut avoir des bases de cristallographie. Sur l'image qui est ici



on a représenté une maille cristalline en traits pointillés blancs. La maille est le motif élémentaire d'un cristal et qui est répétée dans les 3 directions de l'espace (tout comme le monomère seraient le motif de base d'un polymère en quelque sorte, qui est répété le long d'une dimension)

Il y a 3 types d'atomes ici :
- ceux à l'intérieur de cette maille : il faut les compter en entier.
- ceux qui sont à l'extérieur : il ne faut pas les compter, c'est en fait les atomes qui se trouveraient à l'intérieur de la maille voisine.
- ceux qui sont sur les arrêtes ou les faces de la maille : il faut les compter partiellement, puisqu'ils appartiennent chacun à 2, 4 ou 8 mailles voisines.

Faisons le décompte :
- en vert l'yttrium : il n'y en a qu'1, à l'intérieur de la maille.
- en bleu foncé, le baryum : ils sont 2 à l'intérieur de la maille.
- en rouge le cuivre : il y en a 8 aux sommets de la maille + 8 sur les arêtes. Ceux des sommets appartiennent à 8 mailles voisines il faut donc les compter pour 1/8 d'atome chacun. Ceux des arêtes appartiennent à 4 malles voisines, à compter pour 1/4 chacun. D'où : 8 * 1/8 + 8 * 1/4 = 3.
- en bleu clair l'oxygène : 12 sur des arêtes et 8 sur des faces (qui comptent pour 1/2 chacun) : 12 * 1/4 + 8 * 1/2 = 7

Le compte est bon : YBa2Cu3O7

Re: YBa2Cu3O7 [22691]

SHEPPARD

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Posté le : 16/09/2006, 10:00 (Lu 35222 fois)

bon ok .je me coucherai moin bête ce soir

Re: YBa2Cu3O7 [22718]

(Andrium)

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Posté le : 16/09/2006, 16:27 (Lu 35215 fois)

Citation
J'ai cru que les formes allotropiques du carbone comme le fullerene donnera un supraconducteur à la temperature la plus elevée possible

Excusez-moi les gars car c'était un commentaire d'une certaine revue scientifique (Science et vie, peut-etre, je ne me souviens plus), d'il y a 5 ans. Mille excuses!
D'ailleurs cette formule se trouve sur Encarta 2005, rubrique Supraconducteur. Je ne crois pas que je peux vous eclairer plus. Encore désolé!

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