Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Schema (boven) en foto van de opstelling die Ye en collega's gebruikten | Illustratie Ye lab, RUG

Supergeleiders geleiden stroom zonder enige weerstand. Er zijn inmiddels allerlei praktische toepassingen voor dit bijzondere fenomeen, maar ondertussen liggen er nog steeds onbeantwoorde fundamentele vragen over supergeleiding. Adjunct hoogleraar Justin Ye, hoofd van de Device Physcis of Complex Materials groep aan de RUG, bestudeerde supergeleiding in een dubbele laag molybdeen disulfide en ontdekte nieuwe supergeleidende toestanden.

De resultaten zijn op 4 november gepubliceerd in het tijdschrift Nature Nanotechnology .

Supergeleiding is al gevonden in tweedimensionale kristallen, bijvoorbeeld van molybdeen disulfide of wolfraam disulfide. Deze monolaag-materialen hebben een dikte van drie atomen. ‘In beide monolagen bestaat een speciaal soort supergeleiding waarbij een intern magnetisch veld de supergeleidende toestand beschermt tegen een extern magnetisch veld', legt Ye uit. Gewone supergeleiding verdwijnt als het materiaal aan een sterk magneetveld wordt blootgesteld, maar deze zogeheten Ising supergeleiding is daar tegen beschermd. Zelfs in de sterkste statische magneet van Europa, met een kracht van 37 Tesla, blijft Ising supergeleiding bestaan in wolfraam disulfide. Nu is zo'n beschermend effect mooi, maar de volgende uitdaging is om dit effect te kunnen controleren met behulp van een elektrisch veld en zo de supergeleiding te kunnen schakelen.

Schakelen
Ye en zijn collega's bestudeerden een dubbele laag molybdeen disulfide. ‘In die vorm zorgt de interactie tussen beide lagen voor een nieuwe supergeleidende toestand.' De dubbele laag was vrij hangend gemaakt, met aan beide kanten een ionische vloeistof die is te gebruiken om een elektrisch veld over de dubbele laag aan te brengen. ‘In een losse monolaag is zo'n veld asymmetrisch, met aan de ene kant positieve ionen en aan de andere kant negatieve. Maar in de dubbele laag kun je dezelfde lading aan beide zijden krijgen, zodat een symmetrisch systeem ontstaat', legt Ye uit. Het elektrische veld dat zo ontstond was te gebruiken om de supergeleiding aan en uit te zetten. Daarmee is dus een supergeleidende transistor gemaakt, die via de ionische vloeistof is te schakelen.

In de dubbele laag is de Ising bescherming tegen externe magnetische velden verdwenen. ‘Dit gebeurt vanwege veranderingen in de interactie tussen de twee lagen', zegt Ye. Het elektrische veld herstelt de bescherming. ‘De sterkte van die bescherming hangt af van de poortspanning op de transistor.'

Ingrediënten
Ye en zijn collega's bouwden niet alleen een supergeleidende transistor, ze deden ook nog een intrigerende waarneming. In 1964 is het bestaan van een bijzondere supergeleidende toestand voorspeld die FFLO is genoemd, naar de vier wetenschappers die de voorspelling maakten: Fulde, Ferrell, Larkin en Ovchinnikov. Supergeleiding ontstaat doordat elektronen in paren in tegenovergestelde richting bewegen. Omdat ze met dezelfde snelheid bewegen, hebben deze zogeheten Cooper paren een gezamenlijk kinetisch moment van nul. Maar in de FFLO toestand is er een klein verschil in snelheid en dus een kinetisch moment dat niet gelijk is aan nul. Tot nu toe was deze toestand nog niet goed bestudeerd in experimenten.

‘Wij hebben aan bijna alle voorwaarden voldaan om de FFLO toestand in onze opstelling te zien', vertelt Ye. ‘Alleen is die toestand zeer fragiel, en vervuilingen op het oppervlak van ons materiaal heeft daar een negatieve invloed op. We moeten daarom de experimenten nog eens doen, met schonere monsters.' In de vrij hangende dubbellaag van molybdeen disulfide hebben Ye en zijn collega's alle ingrediënten die nodig zijn voor het bestuderen van bijzondere supergeleidende toestanden. ‘Dit is echt fundamentele wetenschap die tot conceptuele veranderingen kan leiden.'

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> E-boek over 5G
> Whitepaper bewustwording c...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

De grote sprong?

De zin van goede specificaties en beschrijvingen

Cyber security en handhaving

Toon alle columns / opinies

Whitepaper

De rol van sensoren in IIoT
Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Advertorial

DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?
Omvormer, spanningsdeler, lineaire stabilisator - wat moet ik kiezen?
Lees verder

advertorial

De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

advertorial

Verwen jezelf met een GRATIS Fluke 
Je verdient iets extra's na een moeilijke periode.
Als je dit voorjaar een Fluke-instrument via een erkende distributeur koopt, ontvang je een gratis Fluke-instrument!
kijk snel op www.fluke.nl/freefluke

lees e-totaal digitaal

Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.

Veel leesplezier!

Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .

Advertorials

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Vacatures

Siemens Nederlands N.V.
Lead Engineer Electrical 
Meer informatie

Bedrijf in beeld

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

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.

Corona-crisis

Ondernemersinformatie over de Corona-crisis
Speciaal voor ondernemers, bedrijven en zzp'ers is er specifieke informatie omtrent de Corona-crisis te vinden (over o.a. de verschillende pakketten aan noodmaatregelen die het kabinet getroffen heeft).
Websites met meer informatie: 

• Rijksoverheid
• FHI
• Brainport Eindhoven
• Kamer van Koophandel
• Coronavirus en internationaal ondernemen
• Belastingdienst
• mkb
• kvk
• vng
• vno-ncw
• Rijksdienst voor Ondernemend Nederland
• FEDA
• Koninklijke Metaalunie

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.