Quand un supraconducteur est réchauffé, il arrête très soudainement d’être supraconducteur, à une température bien précise appelée Tc, la température critique. On parle de transition de phase, un peu comme l’eau qui se transforme en glace à 0° précisément. Le physicien russe Landau, bien avant qu’on ait compris d’où vient la supraconductivité, propose une description des supraconducteurs qui permet de bien comprendre cette transition de phase.
En effet, cette description n’explique pas d’où vient le condensat, mais décrit comment celui-ci se comporte quand on change la température du matériau. Dans cette approche dite «phénoménologique », Landau suppose juste que le condensat existe, et qu’on va la décrire par une fonction d’onde quantique, qui a une amplitude et une phase. L’idée de Landau, c’est qu’un supraconducteur est un milieu plus « ordonné » qu’un milieu non supraconducteur, et que la fonction d’onde décrit ce nouvel ordre.
Landau « devine » alors avec beaucoup d’intuition les équations auxquelles cette fonction d’onde doit obéir. Ces équations permettent de comprendre les effets du champ magnétique ou de la température, comportements qualifiés par les physiciens de thermodynamiques. Ces équations prédisent de plus l’existence des vortex. Ce modèle permet notamment de prévoir les comportements de tous les paramètres qui caractérisent les supraconducteurs en fonction de la température, en particulier près de la température critique Tc.
Puisque ce modèle n’explique pas pourquoi le condensat existe mais en postule l’existence, il reste valable pour décrire les propriétés des nouveaux supraconducteurs, comme les cuprates bien que l’origine même de cette supraconductivité ne soit pas encore bien comprise. Par ailleurs, ce même genre de modèle peut aussi être appliqué aux aimants ou aux superfluides.
