17 feb. 1999
1 minuut
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.
Anderen lazen ook
