EO

Topologische supergeleider in zicht

31 januari 2012 om 16:45 uur

Topologische supergeleider (3 mm lang) gereed voor transportmetingen.

Magneetveld-temperatuurdiagram van de topologische supergeleider CuxBi2Se3. Alle punten, gemeten bij verschillende drukken vallen op een universele kromme, karakteristiek voor spin-triplet supergeleiding.

Onderzoekers van de Stichting FOM, het Institute of Physics van de Universiteit van Amsterdam en het National Institute for Materials Science in Tsukuba (Japan) hebben aangetoond dat de elektronen in een topologische supergeleider zich ongewoon gedragen. De elektronen versmelten in exotische paren met bijzondere kwantumeigenschappen. De belangstelling voor topologische supergeleiders is groot, omdat zij als fundamentele bouwstenen kunnen dienen voor toekomstige kwantumcomputers.

 

Topologische isolatoren vormen een nieuwe groep elektronische materialen met vreemde eigenschappen: ze geleiden aan de binnenkant geen stroom, maar aan het oppervlak (of aan de randen) juist wel. Uitzonderlijk is dat de stroom aan het oppervlak 'topologisch beschermd' is: normale strooiprocessen voor de elektronen zijn uitgeschakeld, en dit stelt toepassing in de spintronica, een nieuw soort elektronica, in het vooruitzicht. Nog spannender is dat sommige topologische isolatoren door een geringe aanpassing van hun samenstelling om te toveren zijn in hun tegenpool: supergeleiders.

 

Spin-triplet

Het onderzoeksteam rond dr. Anne de Visser keek naar de topologische supergeleider CuxBi2Se3, die bij een temperatuur van ongeveer 3,5 Kelvin supergeleidend wordt. Elektrische transportmetingen laten zien dat de overgangstemperatuur op een unieke, universele manier afhangt van een uitwendig aangelegd magneetveld. Deze bevindingen wijzen erop dat de elektronen koppelen tot supergeleidende spin-triplet paren, in tegenstelling tot spin-singlet paren zoals in de meeste bekende supergeleiders. Dit betekent dat CuxBi2Se3 inderdaad aan een van de belangrijkste voorwaarden voor topologische supergeleiding voldoet.  

Topologische supergeleiders zijn een belangrijke stap inde realisatie van Majorana fermionen. Deze quasideeltjes zijn koploper in de wedstrijd om robuuste kwantumbits te bouwen, vanwege hun bijzondere statistische eigenschappen en de zwakke koppeling met de buitenwereld. Met kwantumbits kunnen supersnelle computers gemaakt worden, zogenoemde topologische kwantumcomputers. Dit onderzoek is onderdeel van het nieuwe FOM-programma 'Topological Insulators' dat net van start is gegaan.

 

Superconductivity in the doped topological insulator CuxBi2Se3 under high pressure, T.V. Bay1, T. Naka2, Y.K. Huang1, H. Luigjes1, M.S. Golden1 and A. de Visser1
1Institute of Physics, Universiteit van Amsterdam, 2National Institute for Materials Science, Tsukuba, Japan. Physical Review Letters 108, 057001 (2012).


Het artikel komt beschikbaar via deze link: http://prl.aps.org/pdf/PRL/v108/i5/e057001

 

Video's

Een fiets met zaagblad-wielen voor op het ijs

Fiets met zaagblad-wielen voor op het ijs

Het heeft nu even gedooid en dat geeft handige jongens (en meisjes) nèt de tijd om de fiets…

Weerbestendige wissel

Weerbestendig wissel

De Nederlandse werktuigbouwkundige Richard de Roos bedacht tien jaar geleden een weerbestendig…

Treinen die 'gewoon' rijden bij sneeuw

Treinen die 'gewoon' rijden bij sneeuw

Bij ons ligt het treinverkeer meteen zo goed als stil als het sneeuwt. Maar er zijn ook landen waar…

Chinezen halen Guinness Wereldrecord met Van Gogh

Chinezen halen Guinness Wereldrecord met Van Gogh

De Chinezen hebben een nieuw Guinness Wereldrecord gevestigd voor de langste animatie uitgevoerd…

The Things Conference 2021

The Things Conference 2021

Onlangs vond The Things Conference 2021 plaats: een week vol online informatie en debatten over IoT…

Meer videos »

Laatste nieuws

Elon Musk beloont 's werelds beste CO2-afvangers met 100 miljoen dollar

Elon Musk beloont 's werelds beste CO2-afvangers met 100 miljoen dollar

Elon Musk daagt ontwerpers wereldwijd uit om met robuuste CO2-afvangsysteem te komen. Hij heeft een vier jaar durende prijsvraag uitgeschreven met een prijzenpot van 100 miljoen dollar.

Hoe CT-technologie kan helpen in de strijd tegen Covid-19

Hoe CT-technologie Covid-19 kan detecteren

Er zijn twee populaire tests voor coronavirus (Covid-19): moleculaire diagnostische test en antigeen diagnostische test. Bij sommige van deze tests kan het een paar dagen duren voordat ze een positief of negatief…

Biologisch afbreekbaar display pakt het probleem van elektronisch afval aan

Biologisch afbreekbaar display pakt het probleem van elektronisch afval aan

Elektronisch afval is een groeiend probleem dat moet worden aangepakt. Onderzoekers van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Duitsland, creëerden een biologisch afbreekbare display dat een grote stap in de goede…

Meer nieuws »

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Gratis nieuwsbrief

safety update
 

Product van de maand

RSS
Veilige Laserscanner PSENscan | Productieve ruimtebewaking!

De veiligheidslaserscanner PSENscan biedt een tweedimensionale ruimtebewaking met een openingshoek van 275 graden en een...

Agenda

25 februari 2021, 24, 25 en 26 februari 2021

Machineveiligheid in vogelvlucht (online training)

26 februari 2021, online

Webinar: DC en betonrot

Doordat we steeds meer 'all-electric' gaan en er een verschuiving plaats vindt van AC naar DC, neemt het...

1 maart 2021, online

Embedded World + Congatec

Embedded World en Congatec vinden dit jaar online plaats.

Meer agendapunten »