Onderzoekers hebben aangetoond dat de elektronen in een topologische supergeleider zich ongewoon gedragen. De elektronen versmelten in exotische paren met bijzondere quantumeigenschappen. De belangstelling voor topologische supergeleiders is groot, omdat zij als fundamentele bouwstenen kunnen dienen voor toekomstige quantumcomputers.
Topologische isolatoren vormen een nieuwe groep elektronische materialen met vreemde eigenschappen: ze geleiden aan de binnenkant geen stroom, maar aan het oppervlak (of aan de randen) juist wel. Uitzonderlijk is dat de stroom aan het oppervlak 'topologisch beschermd' is: normale strooiprocessen voor de elektronen zijn uitgeschakeld, en dit stelt toepassing in de spintronica, een nieuw soort elektronica, in het vooruitzicht. Nog spannender is dat sommige topologische isolatoren door een geringe aanpassing van hun samenstelling om te toveren zijn in hun tegenpool: supergeleiders.
Het onderzoeksteam rond dr. Anne de Visser keek naar de topologische supergeleider CuxBi2Se3, die bij een temperatuur van ongeveer 3,5 Kelvin supergeleidend wordt. Elektrische transportmetingen laten zien dat de overgangstemperatuur op een unieke, universele manier afhangt van een uitwendig aangelegd magneetveld. Deze bevindingen wijzen erop dat de elektronen koppelen tot supergeleidende spin-triplet paren, in tegenstelling tot spin-singlet paren zoals in de meeste bekende supergeleiders. Dit betekent dat CuxBi2Se3 inderdaad aan een van de belangrijkste voorwaarden voor topologische supergeleiding voldoet.
Topologische supergeleiders zijn een belangrijke stap inde realisatie van Majorana fermionen. Deze quasideeltjes zijn koploper in de wedstrijd om robuuste quantumbits te bouwen, vanwege hun bijzondere statistische eigenschappen en de zwakke koppeling met de buitenwereld. Met quantumbits kunnen supersnelle computers gemaakt worden, zogenaamde topologische quantumcomputers.
Magneetveld-temperatuurdiagram van de topologische supergeleider CuxBi2Se3
Alle punten, gemeten bij verschillende drukken vallen op een universele kromme, karakteristiek voor spin-triplet supergeleiding
Bron:
NWO
Wetenschappelijke publicatie:
T. V. Bay, et al.: Superconductivity in the doped topological insulator CuxBi2Se3 under high pressure
Laatste berichten
- 23:12 speciale rel. theorie 10
- 22:57 Straatklok loopt 5 minuten voor 11
- 22:57 wig 6
- 22:36 Gravity and gravitation 4
- 22:24 [scheikunde] vraag Chemie - wat is de oplossing? 10
- 19:47 Bruine vlekken op treinaanwijzerbord 10
- 19:44 Vogels in de stad zijn goede klussers 2
- 19:12 Rood laserlicht 3
- 17:30 Herleiden afmetingen vanaf een foto 21
- 16:34 [wiskunde] Prijs Product per KG; Alternatief Inzicht 3
- 13:57 do-re-mi-fa-so vliegtuigen 9
- 13:16 geen minkowski-ruimte toch? Doe ik dit nou fout? 17
- 13:12 [natuurkunde] kroon van koning op Syracuse 10
- 10:15 2013 – Augustus Vraag 3 3
- 24 apr Vraag 2009 Juli Vraag 5 5
- 24 apr positie 2
- 24 apr Schroefdraad berekening 8
- 24 apr [scheikunde] Kan chloorgas de geleiding van elektriciteit belemmeren? 9
- 23 apr Weerfrustratie 9
- 23 apr Kunnen quantum Zonnecellen 190% quantum efficiënt zijn 3
Nieuwsberichten
- 04 mar Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
- 31 okt AI kan via stem diabetes vaststellen 11
- 21 okt Einstein krijgt wéér gelijk 45
- 07 feb witter dan wit 20
- 19 jun irrigatie en de aardas