EO

Supergeleiding waar we dachten dat het niet kon

03 oktober 2018 om 08:29 uur

Door supergeleidende elektroden van Niobium aan te brengen op een dun plakje Bi0.97Sb0.03, kan een stroom door het materiaal vloeien die geen weerstand kent, bij een temperatuur dichtbij het absolute nulpunt (10 milliKelvin). In een supergeleider zijn gepaarde elektronen, Cooperparen, verantwoordelijk voor de geleiding. Dat is in het bismuth niet het mechanisme: hier zijn het deels de Majorana-deeltjes die de superstroom dragen.

De bijzondere eigenschappen van topologische materialen spelen zich doorgaans af aan de oppervlakte. Onderzoekers van de UT en de UvA tonen nu echter een variant in de diepte: het niet-supergeleidende bismuth geleidt weerstandsloos stroom. Niet alleen aan het oppervlak, maar ook binnenin. Dat maakt de eigenschap robuuster en minder gevoelig.


De belangstelling voor topologische materialen is al jaren groot, zeker ook na de Nobelprijs voor Thouless, Haldane en Kosterlitz in 2016. De materialen krijgen bijzondere eigenschappen door te spelen met de volgorde van de energieniveaus: de topologie. Door die energieniveaus om te draaien, kan een materiaal dat normaliter geen stroom geleidt aan het raakvlak tóch een geleider worden. Daarbij gaat het niet alleen over de beweging van de elektronen, maar ook om hun spin.


Het nieuwe onderzoek laat een duidelijk verband zien tussen de bewegingsrichting en de spin. Dankzij die eigenschap, waarin Majorana quasideeltjes een belangrijke rol spelen, kan een niet-supergeleidend materiaal toch stroom geleiden.


Het semimetaal bismuth, waaraan een beetje antimoon werd toegevoegd, heeft al eerder verrassende eigenschappen laten zien. En nu blijken de elektronen zich te kunnen gedragen alsof de deeltjes met de lichtsnelheid bewegen.

 

Topologische kwantumcomputer

Voor nieuwe typen elektronica wordt vaak uitgegaan van 2D materialen als de nieuwe stap. De nu ontdekte eigenschap maakt dat die beperking er niet hoeft te zijn: een topologische kwantumcomputer kan ook werken in 3D.

 

 

Gerelateerd nieuws

Aluminum on the way to titanium strength

Aluminum on the way to titanium strength

Nust Misis scientists have proposed a technology that can double the strength of composites obtained by 3D printing from aluminum powder, and advance the characteristics of these products to the quality of titanium…

Met je eigen 3D-geprinte titanium bierglas naar het Oktoberfest

Met je eigen 3D-geprinte titanium bierglas naar het Oktoberfest

3D-printbedrijf GE Additive in München heeft een bierglas 3d-geprint uit titanium als eerbetoon aan het Oktoberfest, dat dit jaar zijn 185e verjaardag viert.

NL studenten winnen wereldkampioenschap met hightech ligfiets

NL studenten winnen wereldkampioenschap met hightech ligfiets

Wielrenster Lieke de Cock heeft het wereldkampioenschap snelfietsen gewonnen door met 120 km/u door de Nevadawoestijn in Amerika te fietsen. Dit deed ze in een aerodynamische hightech ligfiets ontworpen en gebouwd door…

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 »