Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 2Volgende >

Afbeelding 1: Door een chirale supergeleider uit het vlak te vervormen, wordt een elektrische stroom opgewekt
Afbeelding 2: Als een dunne laag van een chirale supergeleider op de juiste manier wordt vervormd, ontstaat in het materiaal spontaan een magnetisch veld

Wereldwijd wordt gezocht naar zogenaamde chirale supergeleiders, omdat die ideaal lijken voor het maken van quantum-computers. Of een bepaald materiaal een chirale supergeleider is, kon tot nu toe niet eenvoudig en eenduidig bepaald worden. Theoretisch natuurkundigen van de Universiteit Utrecht en collega's uit Stockholm hebben nu ontdekt dat bij chirale supergeleiders een uniek effect optreedt, dat goed te meten moet zijn. Naast dat het effect theoretisch interessant is, maakt de ontdekking ervan dus ook de zoektocht naar chirale supergeleider een stuk eenvoudiger. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Physical Review Letters.

"Wat wij laten zien is dat je in dit type supergeleider een elektrische stroom kunt opwekken alleen maar door het op de juiste manier te vervormen. Je hebt dus geen elektrische spanning of een magnetisch veld nodig. Het is een soort Origami-elektronica", licht onderzoeksleider prof. Cristiane Morais Smith van de Universiteit Utrecht toe. "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. Dat levert een interessant effect op: aan de uiteinden van draden van chirale supergeleiders kunnen Majorana-deeltjes ontstaan. Van deze deeltjes wordt verwacht dat ze ideale quantum-bits voor een quantum-computer zijn. Het bestaan van Majorana-deeltjes werd al in 1937 voorspeld door de Italiaanse theoretisch natuurkundige Ettore Majorana. Pas onlangs is het bestaan ervan voor het eerst experimenteel waargenomen, door natuurkundigen van de TU Eindhoven en de TU Delft.

Zweeftrein
In een gewone supergeleider kan een elektrische stroom worden opgewekt door een magneet in de buurt te brengen. Dit heet het Meissner effect. Deze stroom zorgt ervoor dat in de supergeleider een tegengesteld magnetisch veld wordt opgewekt om het veld van de magneet teniet te doen. Eén van de meest aansprekende toepassingen van het Meissner effect is de Maglev trein in China en Japan, die door te zweven een snelheid van 600 kilometer per uur haalt.

Geometrisch Meissner effect
De natuurkundigen uit Utrecht en Stockholm tonen nu theoretisch aan dat in een hele dunne (tweedimensionale) laag van een chirale supergeleider een vergelijkbaar effect optreedt als zo'n laag wordt gekromd, zoals bijvoorbeeld in de afbeeldingen. Door zo'n kromming blijkt in de supergeleider een magnetisch veld te ontstaan. 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 de mede op dit onderzoek gepromoveerde dr. Anton Quelle uit. "De algemene regel bij dit geometrische Meissner effect is dat in tweedimensionale chirale supergeleiders kromming plus magneetveld nul moet zijn. Dit is vergelijkbaar met het gewone Meissner effect. Hierbij is het interne magnetisch veld dat ontstaat even groot en tegengesteld aan het externe magnetisch veld, zodat het veld rondom de supergeleider wordt opgeheven."

‘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, legt Morais Smith uit. Hoewel dit magnetische veld heel klein is, kan het goed gemeten worden met een zogenaamde SQUID, een sensor voor zeer zwakke magnetische velden.

Samenwerking
Dit onderzoek is een samenwerking tussen prof. Cristiane Morais Smith van de Universiteit Utrecht en prof. Thors Hans Hansson van Nordita (Nordic Institute for Physics) en hun promovendi Anton Quelle (in september cum laude gepromoveerd aan de Universiteit Utrecht) en Thomas Kvorning (verbonden aan Nordita).

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> Opening uniek zonnegeluids...
> Nanodrupjes blijken de sle...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Weerbarstige techniek

Soldeerklus of soldeerkunst?

Cyber security

Toon alle columns / opinies

Advertorial

Geef uw werkzaamheden een professionele uitstraling
Met de Brother P-touch labelprinters maakt u snel en eenvoudig onverwoestbare en slijtvaste labels, waarmee u elke klus verantwoord en professioneel kunt afwerken. De gelamineerde labels zijn verkrijgbaar in diverse kleuren en maten en bij uitstek geschikt voor het markeren van installaties, leidingen, buizen, bedrading en zelfs uw gereedschap.

Ga voor meer info naar www.manutan.nl/brother  

Vacature

Bedrijf: ENGIE Infra en Mobility
Functie: Senior Engineer Electrical - Dordrecht
Piekt jouw energielevel als je...
de kans krijgt om de nieuwste technieken toe te passen,
werkt aan grootschalige, indrukwekkende projecten bij gerenommeerde klanten,
elektrotechnische installaties kunt ontwerpen vanuit bestek, voorlopig ontwerp of specifieke klantbehoeftes?

Van ontwerp en uitvoering tot inbedrijfstelling en onderhoud. Jouw scope is breed als Sr. Engineer Electrical.
Kijk hier voor meer informatie.

Lezersaanbieding

De dsPIC33CH Curiosity ontwikkelkaart is een ontwikkel- en demonstratiesysteem met een uitstekende prijs/prestatie-verhouding voor de dsPIC33CH128MP508 serie krachtige digitale signaalcontrollers met dubbele kern. De ene kern van de dsPIC33CH is ontworpen om als een master te werken terwijl de andere kern zich als een slave gedraagt.

Beurs WoTS 2018

Van dinsdag 2 oktober tot en met vrijdag 5 oktober vond de beurs World of Technology & Science 2018 plaats in de Jaarbeurs Utrecht. 

Meer informatie over deze beurs kunt u vinden op onze speciale WoTS 2018 pagina's .

Hier vindt u ook informatie over exposanten en vele producten en noviteiten die u op de beurs kon tegenkomen.

Bedrijf in beeld

DELO Industrial Adhesives

 AVE Added Value Electronics

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.