Une cage de supraconducteurs

L'anti-aimant (en jaune) ne déforme pas les lignes de champ engendrées par l'aimant placé en bas (en bleu), tout en contenant le champ magnétique que crée l'aimant (en bleu) situé à l'intérieur.

Pour obtenir les propriétés adéquates, les physiciens utilisent un matériau particulier : les supraconducteurs. De tels matériaux se caractérisent par leur résistance électrique nulle : cela veut dire qu'il n'y a pas d'échauffement dû à la circulation des électrons dans le matériau (l'effet Joule qui fait fonctionner les radiateurs électriques). Un phénomène étonnant, dont on célèbre cette année le centenaire de la découverte par Kamerlingh Onnes (lauréat du prix Nobel de physique de 1913). La supraconductivité est aussi liée à une propriété magnétique particulière, nommée l'effet Meissner : dans certaines conditions de température, le matériau supraconducteur exclut tout flux magnétique, permettant ainsi à un aimant placé au-dessus de lui d'entrer en lévitation magnétique.

L'empilement de plusieurs couches de matériaux superparamagnétique et supraconducteur permet de constituer un anti-aimant idéal, confirmé par les simulations numériques effectuées par les physiciens espagnols. Tout objet magnétique placé à l'intérieur d'un tel cylindre est ainsi indétectable de l'extérieur (le champ magnétique qu'il crée est nul à l'extérieur du cylindre), et il ne modifie pas les champs magnétiques engendrés par des objets placés à son voisinage. Reste à concevoir le premier prototype d'anti-aimant, pour un jour protéger les pacemakers ou les implants cochléaires dont les porteurs doivent renoncer aux examens IRM. Et peut-être nous obliger à reconsidérer nos dispositifs de sécurités, le jour où il sera possible de camoufler magnétiquement une arme pour passer les portiques qui pullulent dans les aéroports.

Source : A. Sanchez et al., Antimagnets: controlling magnetic fields with superconductor–metamaterial hybrids, New Journal of Physics, 22 septembre 2011.

Crédits photo : Newton Henry Black.


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