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

> Steef Blok, directeur TU/e...
> Energy Storage event op 13...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Rotmaatregel

Techniek, transparantie en de wereldproblematiek

Speelgoed of speelslecht?

Toon alle columns / opinies

Advertorial

De in de auto-industrie gebruikte KEMET-smoorspoelen uit de SC-serie werken zelfs bij hoge temperaturen   
Meer en meer fabrikanten in de automobielsector besluiten om een verscheidenheid aan hoogspanningsapparatuur te gebruiken om het rijcomfort en het algemene voertuiggebruik te verbeteren. Dit gaat echter gepaard met een stijgende vraag naar extra elektriciteit. De oplossing voor dit probleem is niet om nieuwe energiebronnen toe te voegen (dit verhoogt het gewicht en de grootte van het voertuig), maar om effectiever gebruik te maken van de energiebronnen die we reeds gebruiken. Lees verder .    

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.

Nu verkrijgbaar met 33% korting: bekijk de actie

Bedrijf in beeld

Bent u vodoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

DELO Industrial Adhesives

AVE Added Value Electronics

Vacatures

Hiflex Automatiseringstechniek B.V.
Voor de technische afdeling zijn wij op zoek naar een:
Technicus Industriële Automatisering
(Minimaal MBO niveau)
Wij bieden een zeer afwisselende baan in een dynamische technische omgeving zowel bij onze klanten als intern in Ridderkerk.
Wat vinden wij een pré?
• In het bezit van het certificaat B-VCA,
• Affiniteit met aandrijftechniek- en industriële automatisering.
Nieuwsgierig en wil je meer weten? Klik hier .

TOP-electronics
Field Sales Engineer - B2B
TOP-electronics zoekt een collega die verantwoordelijk is voor het verder uitbouwen van onder andere de productgroepen Wireless & IoT en Displays and Embedded Computing. Beschik je over technische kennis en verkoop-ervaring in B2B en ben je gedreven om de snel opvolgende nieuwe technologieën eigen te maken, lees dan verder en mail ons.

Lezersaanbieding

Met de MPLAB PICkit 4 in-circuit debugger van Microchip kunt u bij PIC® en dsPIC® flash microcontrollers snel en gemakkelijk programmeren en fouten opsporen door gebruik te maken van de krachtige grafische gebruikersinterface van de MPLAB X geïntegreerde ontwikkelomgeving (IDE).

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.