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

Samenwonen met een robot: 30% ziet het wel gebeuren

Samenwonen met een robot: 30% ziet het wel gebeuren

De meeste Nederlanders zijn nog terughoudend in het slimmer maken van hun huis. Ze zien het nut er niet van in, vinden het te duur of maken zich zorgen om de privacy. Tegelijk verwacht een grote groep Nederlanders dat…

‘Hoog tijd om koudwatervrees rond 3D-printen te overwinnen’

‘Hoog tijd om koudwatervrees rond 3D-printen te overwinnen’

Als deelnemer aan het Multi-Material 3DP Fieldlab heeft PwC een marktconsultatie uitgevoerd onder bijna dertig bedrijven en organisaties. Waar zijn ze mee bezig op het gebied van 3D-printen, waar lopen ze tegenaan, wat…

BigRep 3D-print complete motor

BigRep 3D-print complete motor (video)

’s Werelds eerste 3D geprinte motor is een feit. Afgezien van de elektronica, komt de Nera geheel en al uit de 3D-printer. Ook de – luchtvrije – banden.

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
PROTECT PSC1: programmeerbaar, modulair, multifunctioneel en kostenbesparend

De PROTECT PSC1-veiligheidsbesturing is compact, heeft een modulaire structuur en kan uiterst flexibel worden ingezet....

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

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2018, Groningen

BEYOND THE LAB: the DIY Science Revolution

Dit project laat zien dat mensen mee kunnen doen aan wetenschap en samen de verantwoordelijkheid delen...

10 januari 2019, BNR Nieuwsradio

BNR Techniektour

Radioprogramma BNR Techniektour maakt duidelijk welke impact techniek heeft op onze samenleving en...

11 januari 2019, D&F kantoor Breda

4-daagse masterclass Process Safety voor Engineers

Optimaliseer uw procesveiligheids-management systeem met als resultaat minder ongevallen en stijgende...

Meer agendapunten »