Ces dernières décennies ont vu la synthèse d’une nouvelle classe de composés au sein desquels les ordres magnétiques et supraconducteurs antagonistes coexistent à l’échelle de la longueur d’onde de De Broglie. L’anisotropie cristalline y est telle que la supraconductivité peut alors être considérée comme quasi-bidimensionnelle. Ces systèmes sont le siège d’effets physiques nouveaux liés à la compétition entre les ordres magnétique et supraconducteur.
Dans cet exposé, sur la base d’un modèle simple de bicouche SF/SF (dans lequel chaque plan SF supraconducteur est soumis à un champ magnétique / d’échange), nous démontrerons dans un premier temps comment curieusement, à basse température, un alignement parallèle des champs d’échange dans deux couches SF adjacentes conduit à une phase supraconductrice plus stable qu’un alignement antiparallèle. Nous donnerons quelques arguments relatifs à l’observation expérimentale de cette inversion de l’effet de proximité. Dans un deuxième temps, nous verrons comment dans ce modèle la phase supraconductrice non uniforme FFLO (pour Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov) est en compétition avec un état supraconducteur particulier, dit « état ? », dans lequel le paramètre d’ordre est opposé dans deux plans supraconducteurs adjacents. Nous déterminerons le diagramme de phase complet de la bicouche en coordonnées champ-température, dans les deux cas extrêmes où le couplage entre les couches est petit/grand devant la température critique supraconductrice Tc. Dans le premier cas, nous obtenons une phase ? insérée dans la phase FFLO usuelle au voisinage du point tricritique, et dans le deuxième cas l’état ? permet une réentrance de la supraconductivité dans le domaine des forts champs/basses températures. Nous discuterons quantitativement les conditions de ce réhaussement de la limite paramagnétique.
En principe, ces résultats devraient être applicables tout au moins qualitativement aux composés dont la structure est proche de celle du supraconducteur haute Tc Bi2Sr2CaCu2O8 (BSCCO) soumis à un champ magnétique. En effet, la structure cristallographique de BSCCO révèle une alternance de plans supraconducteurs CuO assez fortement couplés, séparés par des plans BiO qui permettent « d’isoler » les cellules élémentaires CuO/CuO (assimilables à des bicouches SF/SF lorsqu’on applique un champ magnétique externe parallèlement au plan des couches) les unes des autres.

Bordeaux