L’équipe de recherche dirigée par le professeur Ma Yanwei de l’Institut d’ingénierie électrique de l’Académie chinoise des sciences a réalisé une percée dans les performances de transport de courant des fils supraconducteurs à base de fer. Grâce à une stratégie novatrice de champ de contrainte asymétrique, ils ont réussi à concevoir des centres de piégeage de flux magnétique à haute densité.

Dans cette étude, le laboratoire de champs magnétiques stables intenses (CHMFL) de l’Institut de physique de Hefei de l’Académie chinoise des sciences a joué un rôle indispensable. Son aimant à eau WM5 a fourni un soutien expérimental crucial pour valider les performances des fils supraconducteurs à base de fer, garantissant la précision et la fiabilité des données de recherche.

Les supraconducteurs à base de fer, matériaux clés pour la prochaine génération de technologies à haut champ, offrent des avantages tels qu’un champ critique élevé, une faible anisotropie et un bon rapport coût-efficacité. Cependant, leur structure cristalline fragile rend difficile l’introduction de centres de piégeage de flux magnétique denses pour supporter de forts courants sans perte. La nouvelle méthode développée par l’équipe, basée sur un champ de contrainte asymétrique, permet un contrôle synergique de la pression hydrostatique et de la contrainte de cisaillement grâce à une technologie d’extrusion extensible. Ce processus induit un glissement et une torsion locaux du réseau dans la structure cristalline rigide, générant une haute densité de dislocations, puis optimise par traitement thermique la formation d’un réseau ordonné, créant ainsi un réseau efficace de centres de piégeage de flux magnétique. Les résultats expérimentaux montrent une augmentation spectaculaire de la densité de courant critique (Jc) des fils techniques : à 10 teslas (T), Jc passe de 1,5 × 10⁵ A/cm² à 4,5 × 10⁴ A/cm², et à 30 T, elle atteint 2,1 × 10⁵ A/cm², soit cinq fois le niveau de référence précédent, établissant un nouveau standard mondial pour les fils supraconducteurs à base de fer. Le professeur Ma Yanwei a déclaré : « Tester ces fils haute performance nécessite un champ magnétique supérieur à 30 T ; l’aimant à eau WM5 du CHMFL a fourni l’environnement expérimental clé. »