EO

Vervorming wekt elektrische stroom op in chirale supergeleider

29 mei 2018 om 18:21 uur

Als een dunne laag van een chirale supergeleider op de juiste manier wordt vervormd, ontstaat in het materiaal spontaan een magnetisch veld

Natuurkundigen van de universiteiten in Utrecht en Stockholm hebben ontdekt dat je in chirale supergeleiders een elektrische stroom kunt opwekken door het op de juiste manier te vervormen. Dit maakt het gemakkelijk om de geleiders, die handig zijn bij het maken van kwantumcomputers, te identificeren.


"Je hebt geen elektrische spanning of een magnetisch veld nodig", licht onderzoeksleider Cristiane Morais Smith van de Universiteit Utrecht toe. "Het is eigenlijk een soort Origami-elektronica: als je het materiaal op de juiste manier vervormt, gaat een elektrische stroom lopen; buig je het terug, dan stopt de stroom."

 

Majorana-deeltjes

Het verschil tussen een ‘gewone' en een chirale supergeleider is dat de elektronen zich niet alleen in paren door het materiaal bewegen, maar dat deze paren bovendien om elkaar heen roteren. Aan de uiteinden van draden van chirale supergeleiders kunnen daardoor Majorana-deeltjes ontstaan. Hiervan wordt verondersteld dat ze ideale kwantum-bits.

 

Geometrisch Meissner effect

In een gewone supergeleider kan een elektrische stroom worden opgewekt door een magneet in de buurt te brengen (het Meissner effect). Dit onderzoek toont nu theoretisch aan dat in een hele dunne (tweedimensionale) laag van een chirale supergeleider een vergelijkbaar effect optreedt als zo'n laag wordt gekromd. Dit betekent dat er ook een elektrische stroom loopt en dat sprake is van een geometrische versie van het Meissner effect.

 

Chirale elektronenparen

"In een tweedimensionale chirale supergeleider roteren alle elektronenparen in hetzelfde vlak. Door een kromming raakt hun baan verstoord. Om het effect van die verstoring teniet te doen, ontstaat er een magnetisch veld", legt mede-onderzoeker Anton Quelle uit. "De algemene regel bij dit geometrische Meissner effect is dat in tweedimensionale chirale supergeleiders kromming plus magneetveld nul moet zijn, net als bij het gewone Meissner effect."

 

‘Smoking gun'

Het (gewone) Meissner effect zorgt ervoor dat bij een gewone supergeleider nooit een magnetisch veld loodrecht op het oppervlak ontstaat. "Dus als loodrecht op het oppervlak wél een magnetisch veld aanwezig is, dan is dat een ‘smoking gun' bewijs dat het gaat om een chirale supergeleider", zegt Morais Smith. Hoewel dit magnetische veld heel klein is, kan het goed gemeten worden met een zogenaamde Squid, een sensor voor zeer zwakke magnetische velden.

 

Gerelateerd nieuws

Snelle en zuinige dataopslag met licht ‘doorbraak naar toekomstig fotonisch geheugen’

Snelle en zuinige dataopslag met licht ‘doorbraak naar toekomstig fotonisch geheugen’

Datacenters maken gebruik van magnetische harde schijven, maar daarmee kost het versturen van informatie veel energie. Licht is de meest energie-efficiënte manier om informatie mee te verzenden. Het is alleen niet…

Elektronica stabiel bij 220°C dankzij nieuwe polymeermix

Elektronica stabiel tot 220°C dankzij nieuwe polymeermix

Een nieuwe polymeermix laat elektronica onverminderd goed functioneren bij temperaturen tot 220°C. De halfgeleider bestaat uit een semikristallijn geconjugeerd polymeer met een isolerend polymeer met een hoge…

2019 - Evolutronica met een vleugje patriottisme

2019 - Evolutronica met een vleugje patriottisme

De ontwikkelingen op het gebied van elektronica voor het komende jaar. Het blijft koffiedik kijken. Ik geloof niet in grote ‘game changers’. Wat ik wel geloof is dat er het hele jaar door kleine stapjes worden…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Safe PCB Nederland
Safe PCB Nederland

Printplaten/PCB's, prototype en series

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2018, Groningen

BEYOND THE LAB: the DIY Science Revolution

Dit project laat zien dat mensen mee kunnen doen aan wetenschap en samen de verantwoordelijkheid delen...

16 januari 2019, Veldhoven

Thermische analyse

Thermische analysetechnieken (zoals TGA, DTA, (MT)DSC, micro-calorimetrie, hoge snelheidscalorimetrie,...

21 januari 2019, Breda

2-daagse training CE-engineering en fabrikantschap

De Europese CE-richtlijnen gaan uit van het simpele scenario dat bij een verhandeld en/of in gebruik...

Meer agendapunten »