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

Delft test wisselwerking tussen Casimireffect en supergeleiding

Delft test wisselwerking tussen Casimireffect en supergeleiding

Het Casimireffect en supergeleiding zijn twee bekende kwantumverschijnselen. Los van elkaar zijn deze fenomenen grondig bestudeerd. Maar wat gebeurt er als je de twee effecten samenbrengt in één experiment?…

Een waterstofsensor die werkt op kamertemperatuur

Een waterstofsensor die werkt op kamertemperatuur

Onderzoekers van de TU Delft hebben een waterstofsensor ontwikkeld die op kamertemperatuur werkt. De sensor is gemaakt van een dunne laag wolfraamtrioxide.

Deze 3D-geprinte structuren kunnen gecontroleerde bewegingen uitveoren onder invloed van een magnetisch veld (beeld: MIT)

Magnetische 3D-prints kruipen, rollen en springen (video)

Engineers aan het Massachusetts Institute Of Technology hebben ‘zachte’ 3D-geprinte structuren ontwikkeld waarvan de bewegingen kunnen worden bestuurd met een magneet.

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
Nieuw IoT bord met software en TFT

Het nieuwe Arrow Aris Edge S3 bord maakt de ontwikkeling van batterijgevoede IoT-applicaties met een klein TFT-scherm...

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

27 augustus 2018, Amsterdam

EMC Europe

Internationaal symposium over EMC.

3 september 2018, Breda

Introductie NEN Veiligheidsladder®

Wilt u de veiligheid op de werkvloer vergroten? De NEN Veiligheidsladder® is een certificeerbare norm om...

4 september 2018, Breda

Performance Level & SISTEMA 2.0

Deze training begint bij de basis: de Machinerichtlijn en de link (via risicobeoordeling) naar...

Meer agendapunten »