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

Nieuwe testperiode Ocean Cleanup System 001 in juni

New & improved: de Ocean Cleanup

The Ocean Cleanup-organisatie van Boyan Slat gaat in de maand juni een nieuwe testperiode in met een aangepast ontwerp. Het nieuwe opruimsysteem 001/B gaat worden getest in de Grote Oceaan op dezelfde plek als System 001…

Mobiele 3D-printer maakt defensiemissies goedkoper

Mobiele 3D-printer maakt defensiemissies goedkoper

Als militairen een 3D-printer meenemen op vredesmissies, kunnen ze tonnen besparen doordat ze op locatie onderdelen kunnen printen. Bovendien hebben ze de benodigde onderdelen sneller in hun bezit. Hetzelfde geldt voor…

Plastic recycling van binnenuit met zuren

Plastic nu eindelijk goed te recycleren

Wetenschappers van het Amerikaanse Berkeley Lab hebben plastics ontwikkeld die steeds opnieuw kunnen worden gerecycled in hoogwaardig materiaal van elke kleur, vorm of gedaante. Dat is zeldzaam, omdat kunststoffen…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Groot bereik - wereldwijde toepassing - veilige gegevensoverdracht

Schmersal lanceert nieuw veiligheidslichtscherm met Bluetooth-interface Voor het eerst lanceert de Schmersal-groep een...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

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

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

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

19 juni 2019, Den Bosch

Power Electronics 2019

Het doel van dit seminar is de diversiteit van toepassingen, innovaties en kennis te tonen op het gebied...

19 juni 2019, Vianen

Instrumentatie & Analyse event

Het Instrumentatie & Analyse event gaat over de nieuwste ontwikkelingen en uitdagende...

Meer agendapunten »