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

> Robot-leeuwinnen èn zorgr...
> TU Delft ondersteunt Team ...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Van vier naar zes rijstroken, een verbetering?

Hindert internet het internet?

Genieten van mooie oude techniek

Toon alle columns / opinies

Advertorial

 
'De voeding is het hart van de machine'
Elipse is de uitgelezen leverancier van elektrische voedingen voor de apparaatbouw waarbij betrouwbaarheid en continuïteit voorop staan. De voedingen onderscheiden zich door hun compacte formaat, efficiëntie, betrouwbaarheid en lange levensduur. Managing director Evert Gys: "De klant is specialist in het apparaat, wij in de voeding. Samen leidt dat tot betere machines".
Lees verder  

Vacatures

BAM FM
Projectleider Elektrotechniek
Ben jij een projectleider die de combinatie van complexe techniek en klantcommunicatie eigen gemaakt heeft?
Wat ga je doen?
Je komt te werken binnen de afdeling Projecten en Contractondersteuning van BAM FM. Deze afdeling realiseert projectmatig uitbreidingen, verbouwingen, de uitrol van nieuwe technologieën en vervangingswerkzaamheden. Dit werk wordt uitgevoerd bij onze klanten zoals TenneT TSO, BAM Concernhuisvesting, Rijkswaterstaat, Vitens en Visio. Onze klanten hebben gebouwen en terreinen in heel Nederland.
Reageer nu via deze link!

BAM Bouw en Techniek
Projectmanager Elektrotechniek Amsterdam - Realisatie
Heb jij organisatorisch talent en kun je processen goed coördineren? Weet jij de bindende factor in een team te zijn én kun je mensen inspireren?
Wat ga je doen?
Als projectmanager techniek ben je verantwoordelijk voor de realisatie van één of meerdere multidisciplinaire projecten. Jij bent vanuit de techniek (E & W) verantwoordelijk voor het installatietechnische gedeelte van onze utiliteitsbouwprojecten. Je zoekt actief de samenwerking met medewerkers van andere vakgebieden op om samen tot een goed ontwerp en uitvoering(plan) te komen.
Solliciteer via deze link!

AE Sensors BV
BEN JIJ DE TECHNEUT DIE WIJ ZOEKEN!?
Wij zoeken een techneut met passie voor elektronica en sensoren. Een techneut die graag problemen oplost en uitdagingen zoekt. Daarnaast is flexibiliteit een absolute pré. Daar je het ene moment op een offshore platform, zeegaand schip of kraan in de Rotterdamse haven kan staan en op het andere moment je je kunt bevinden in een clean room van een chipmachine fabrikant.
Kijk hier voor meer informatie.

Lezersaanbieding

Microchip's SAM L21 Xplained Pro evaluatiepakket is bedoeld voor het evalueren en het bouwen van prototypes met op de SAM L21 ARM® Cortex®-M0+ gebaseerde microcontrollers met ultra-laag stroomverbruik.

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.