Effet Josephson pour les supraconducteurs brisant des symétries particulières

12 juillet 2007

Lorsque deux matériaux supraconducteurs sont proches l’un de l’autre, sans toutefois être en contact, le passage de paires d’électrons de l’un à l’autre par effet tunnel conduit à l’établissement d’un courant électrique : c’est l’effet Josephson. Le courant électrique Josephson présente de nombreuses caractéristiques bien connues. En particulier sa fréquence est proportionnelle à la tension électrique appliquée aux matériaux. En présence d’un champ magnétique croissant, ce courant présente des oscillations d’amplitude décroissante en fonction du champ.

B. Leridon et ses collaborateurs (Laboratoire Photons Et Matière, CNRS) viennent de prédire une propriété inattendue du courant Josephson qui se manifeste lorsque la symétrie par renversement du temps et la symétrie d’inversion sont simultanément brisées. Ces chercheurs ont montré l’existence d’un terme supplémentaire dans le courant Josephson qui aboutit à une dépendance non-décroissante en champ. L’observation de cette signature pourrait permettre en particulier de confirmer l’existence des brisures de symétrie temporelle et d’inversion dans la phase supraconductrice sous-dopée des cuprates.

: Pour l’effet Josephson conventionnel (courbe noire), le courant électrique présente des oscillations d’amplitude décroissante lorsque le champ magnétique augmente. Ce n’est plus le cas lorsque certaines symétries sont brisées (courbe rouge et courbe bleue).

En savoir plus

Josephson Effect for Superconductors Lacking Time-Reversal and Inversion Symmetries,, B. Leridon, Tai-Kai Ng, and C. M. Varma, Phys. Rev. Lett. 99, 027002 (2007)
Article en accès libre : http://arxiv.org/abs/cond-mat/0604140

Les auteurs

B. Leridon (Chercheur CNRS) , Tai-Kai Ng (Department of Physics, HKUST, Hong Kong) , and C. M. Varma (Department of Physics, University of California, Riverside)