Publié le 6 février 2026 à 13h14. Des chercheurs ont mis en évidence des caractéristiques uniques de la supraconductivité dans le matériau UTe2, ouvrant de nouvelles perspectives sur les états quantiques topologiquement protégés, potentiellement cruciaux pour le développement de technologies quantiques avancées.
- Une bande de surface de quasiparticules a été identifiée dans UTe2, révélant une supraconductivité non conventionnelle.
- L’utilisation de la microscopie à effet tunnel a permis de visualiser cette bande et de confirmer la nature non chirale de la supraconductivité dans ce matériau.
- Ces découvertes apportent des informations essentielles sur les mécanismes à l’œuvre dans la supraconductivité de UTe2 et pourraient s’appliquer à d’autres matériaux innovants.
Une équipe internationale de scientifiques, impliquant des chercheurs de l’Université de Bristol et de l’Université d’Oxford au Royaume-Uni, ainsi que de l’University College Cork en Irlande, a publié des résultats significatifs concernant le comportement supraconducteur du composé UTe2. Ce matériau suscite un intérêt croissant en raison de sa capacité potentielle à héberger un état d’appariement inhabituel, connu sous le nom d’état d’appariement impair.
L’étude, dont les conclusions ont été publiées sur le serveur d’articles préprints arXiv, s’appuie sur la microscopie à effet tunnel, une technique permettant d’étudier la structure électronique des matériaux à l’échelle atomique. Les chercheurs ont ainsi pu visualiser une bande de surface de quasiparticules (QSB), une caractéristique distinctive qui apparaît uniquement lorsque la température descend en dessous d’une valeur critique. Cette bande est considérée comme une étape importante vers la réalisation d’états quantiques topologiquement protégés, des éléments clés pour la construction de dispositifs quantiques de nouvelle génération.
Les observations ont révélé une configuration particulière, un « sextuor » de vecteurs d’ondes d’interférence, confirmant la dispersion de la QSB dans la plage d’énergie supraconductrice. L’analyse de la conductance d’Andreev, une mesure de la transmission des électrons à travers une interface supraconductrice, a démontré que la supraconductivité dans UTe2 est de type non chiral. Cette propriété est essentielle pour comprendre les propriétés topologiques du matériau.
Les modèles d’interférence de quasiparticules observés dans l’espace de la QSB ont confirmé que cette bande domine les caractéristiques de la supraconductivité à basse énergie. Ces résultats soutiennent l’existence d’un état supraconducteur global dans UTe2, caractérisé par un triplet de spin, une conservation de l’inversion du temps, une parité impaire, un nœud d’axe a et une symétrie B3u. Ces propriétés sont fondamentales pour comprendre le comportement topologique de la supraconductivité dans ce matériau.
Les chercheurs soulignent que bien que certaines caractéristiques soient faiblement observables à l’état normal, leur amplification à l’état supraconducteur renforce la validité de la symétrie proposée. Ces découvertes permettent d’écarter d’autres modèles théoriques alternatifs, notamment ceux présentant des caractéristiques chirales ou une symétrie isotrope, qui ne concordent pas avec les données expérimentales.
Les travaux futurs pourraient se concentrer sur l’étude du comportement de UTe2 dans différentes conditions, afin d’approfondir la compréhension de ses propriétés topologiques et d’explorer son potentiel pour des applications technologiques dans le domaine de l’informatique quantique et des dispositifs électroniques avancés.
👉Plus d’informations
🗞Visualisation du paramètre d’ordre supraconducteur à parité impaire et de sa bande de surface quasi-particulaire dans UTe2
🧠ArXiv : https://arxiv.org/abs/2602.02490