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

> Nederland wil zich aanslui...
> Sensor herkent activiteit ...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

De kern van de waarheid?

Met NFC draadloos betalen

Fysiek en online

Toon alle columns / opinies

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 .

advertorial

De verregaande miniaturisatie van draadloze communicatiemodules en hun steeds lagere prijzen zorgen ervoor dat radiotransmissiemodules tegenwoordig bijna overal te vinden zijn. Desalniettemin is integratie ervan in een ledvoeding zeer innovatief en biedt ongekend gemak bij het maken van verlichtingssystemen. Als we hier een populaire standaard voor gegevensoverdracht aan toevoegen zoals Bluetooth, krijgen we de mogelijkheid om functionele, unieke en met behulp van populaire apparaten eenvoudig te beheren en te controleren verlichtingssystemen te creëren voor gebouwen, hallen, ruimtes etc.

Vacature

Danone Nutricia
Factory Quality Engineer
Do you believe in our ambition of Quality Always? Ready to make a difference? As Quality Engineer you'll be developing, implementing and improving our quality/food safety standards for our products & processes. You'll be the expert and advisor for all quality and food safety related aspects.
Join Danone Nutricia now as Quality Engineer .

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

Bedrijf in beeld

Bent u vodoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

AVE Added Value Electronics

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.