Jean-François ROCH : Imager la supraconductivité sous haute pression avec des centres NV du diamant

La pression extrême permet de révéler des phases quantiques inédites, dont certains supraconducteurs aux températures critiques record. Ces conditions sont créées dans les cellules à enclumes de diamant (CED) qui permettent de dépasser facilement le million d’atmosphères. Cependant, la détection de la supraconductivité dans une CED est rendue difficile par les contraintes expérimentales et le très faible volume des échantillons. Cette difficulté peut être contournée en utilisant la détection optique de la résonance magnétique des centres NV du diamant. Implantés à la surface d’une enclume de, ces défauts ponctuels permettent d’imager le champ magnétique généré par l’échantillon et ainsi observer directement l’effet Meissner. Je décrirai le fonctionnement des centres NV et l’influence des contraintes mécaniques sur leur résonance de spin électronique, en montrant que le maintien d’une compression hydrostatique est crucial pour préserver leur sensibilité. Je détaillerai comment l’imagerie magnétique à centres NV peut être appliquée à l’étude de la supraconductivité de différents types d’échantillons. Enfin, je discuterai une évolution de cette approche visant à sonder l’intérieur du supraconducteur, au-delà de la seule visualisation de l’effet Meissner.