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

Barrel rolls en nose dives

Barrel rolls en nose dives

Piloot Aaron Fitzgerald van het Red Bull Air Force team, laat in deze video zien dat hij beschikt…

Trillingsdempingstechnologie volgens Edd China

Trillingsdempingstechnologie volgens Edd China

Sandvik Coromant heeft ingenieur en uitvinder Edd China gestrikt om de wetenschap achter gestemde …

Bettink Service Team heeft zijn wereldwijde windmolens binnen handbereik

Bettink Service Team heeft zijn wereldwijde windmolens binnen handbereik

Bettink Service Team gaat waar de wind hen drijft. Ze beheren windmolens verspreid over de wereld,…

Coming up: dynamic inclinometer

Coming up: dynamic inclinometer

Ook onder dynamische omstandigheden moet u kunnen vertrouwen op een betrouwbare hoekmeting. Een…

Piepkleine ‘springbot’ klaar voor de wijde wereld

Piepkleine ‘springbot’ klaar voor de wijde wereld

De piepkleine springende robot Salto heeft geleerd om zichzelf overeind te houden, zonder feedback…

Meer videos »

Laatste nieuws

SER bepleit regionale aanpak voor toekomstgerichte industrie

SER bepleit regionale aanpak voor toekomstgerichte industrie

De Nederlandse industrie moet de komende jaren versneld innoveren, inspelen op de toekomstkansen en de kans krijgen om zich te ontwikkelen tot de wereldtop in de energietransitie. Dat biedt de beste garantie op voldoende…

Student 3D-print eigen armprothese

Student 3D-print eigen armprothese

De Amerikaanse engineeringstudent A.J. Bafetti heeft een mooie onderarmprothese voor zichtzelf ge3D-print. De student aan het Tidewater Community College in Virginia is zonder arm geboren doordat deze in de baarmoeder…

Met een zelfgebouwde raket de ruimte in

Met een zelfgebouwde raket de ruimte in

Veel jongetjes dromen ervan – en sommige doen het ook. Een raket bouwen om de ruimte in te schieten. De studenten van Delft Aerospace Rocket Engineering (Dare) denken dit te kunnen bereiken met de vierde versie van hun…

Meer nieuws »

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Gratis nieuwsbrief

safety update
 

Product van de maand

RSS
Groot bereik - wereldwijde toepassing - veilige gegevensoverdracht

Schmersal lanceert nieuw veiligheidslichtscherm met Bluetooth-interface Voor het eerst lanceert de Schmersal-groep een...

Agenda

20 juni 2019, Veldhoven

Business Software Event 2019

Het Business Software Event staat in het teken van ‘Business Software voor de maakindustrie - uw...

20 juni 2019, Eindhoven

Holst Centre Innovation Day

Tijdens deze dag wordt het effect van technologie op het dagelijks leven onderzocht

21 juni 2019, Den Haag

Nederlandse conferentie voor Elektrochemische Conversie & Materialen (ECCM)

Het is duidelijk dat hernieuwbare elektriciteit in ons toekomstige energiesysteem een hoofdrol zal spelen...

Meer agendapunten »