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

Nieuw Topsectoren- en Innovatiebeleid

Nieuw Topsectoren- en Innovatiebeleid

Het kabinet heeft 25 missies vastgesteld om de Nederlandse economie te versterken binnen de maatschappelijke thema’s energietransitie & duurzaamheid; landbouw, water & voedsel; gezondheid & zorg en…

Botsende zwarte gaten spotten met Heisenbergs onzekerheid

Botsende zwarte gaten spotten met Heisenbergs onzekerheid

Werner Heisenberg, een van de pioniers van de kwantumtheorie in de jaren ’20 van de vorige eeuw zou er vermoedelijk versteld van staan. Uitgerekend het legendarische onzekerheidsprincipe dat hij ooit formuleerde, wordt…

Elektrische bussen en taxi's worden gevoed met de rem-energie van treinen

Elektrische bus rijdt op rem-energie trein

Wat als je de rem-energie van treinen kan oogsten en gebruiken om bussen en taxi’s mee op te laden? Aan dat concept werkt het Nederlandse bedrijf Hedgehog Applications al sinds 2012. Binnenkort start een pilotproject…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Nieuw! Lichtschermen PSENopt II - van top tot teen volledig beveiligd

Pilz maakt het portfolio met lichtschermen compleet: De lichtschermen PSENopt II zijn niet alleen verkrijgbaar voor...

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

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tosec
Tosec

Specialist in plaatbewerking

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

20 mei 2019, Eindhoven

Dutch Technology Week

Tijdens de Dutch Technology Week worden in heel Nederland wonderlijke en innovatieve technologieverhalen...

21 mei 2019, Mercure Hotel Roeselare

UPDATE MACHINEVEILIGHEID

Bij de laatste ontwikkelingen in machineveiligheid horen ook moderne interpretaties.

22 mei 2019, LIMTEC+ Diepenbeek

UPDATE MACHINEVEILIGHEID

Bij de laatste ontwikkelingen in machineveiligheid horen ook moderne interpretaties.

Meer agendapunten »