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

Graphene tunnelling junctions: beyond the breaking point

Graphene tunnelling junctions: beyond the breaking point

Molecular electronics is a burgeoning field of research that aims to integrate single molecules as active elements in electronic devices. Obtaining a complete picture of the charge transport properties in molecular…

WoTS: Nominaties TechAward bekend

WoTS: Nominaties TechAward bekend

Ook dit jaar word er weer een TechAward verkiezing gehouden tijdens de World of Technology & Science (WoTS). De prijs wordt uitgereikt in drie categorieën: World of Automation – Motion & Drives, World of…

Snellere en minder warme computers dankzij roest

Snellere en minder warme computers dankzij roest

Het hoofdbestanddeel van roest is een goedkoop en veelbelovend materiaal om snellere ICT-toepassingen mogelijk te maken terwijl daarbij minder warmte vrijkomt. Dit blijkt uit een combinatie van experimenteel en…

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

Product van de maand

RSS
Slim netwerken met Murrelektronik

Met de nieuwe Murrelektronik PROFINET managed switches, wordt het nu heel eenvoudig om te voldoen aan de PROFINET...

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

20 oktober 2018, Eindhoven

Dutch Design Week

Tijdens DDW ontdek je het beste werk en de meest spraakmakende ideeën van mensen die eigenwijs en...

31 oktober 2018, Delft

Radarontwerptechniek

Radars vinden, behalve in de militaire en civiele luchtverkeersleiding, steeds vaker toepassing in nieuwe...

31 oktober 2018, Breda

2-daagse masterclass Process Safety voor Managers

Bij Process Safety gaat het om de veiligheid van het omgaan met gevaarlijke stoffen in procesinstallaties...

Meer agendapunten »