Tag archieven: supergeleiding

Nobelprijs voor de fysica achter supergeleiding e.d.

Geplaatst op door
Beantwoorden
Hogetemperatuursupergeleiders

In de jaren ’80 maakte de kritische temperatuur waar beneden supergeleiding heerst een ‘sprong’ . Toch is nog steeds niet duidelijk hoe supergeleiding werkt, ondanks het werk van de drie kersverse Nobelprijswinnaars.

De Nobelprijs voor de natuurkunde 2016 is toegekend aan drie Britse wetenschappers die een ongewone materiaaltoestand ontdekten in de wereld van de elementaire deeltjes: David Thouless, Duncan Haldane en Michael Kosterlitz. De door het drietal met wiskundige middelen bestudeerde exotische fases zouden wezenlijk zijn voor supergeleiding, wrijvingsloze vloeistoffen en het gedrag van ultradunne magneetlagen. Lees verder →

Wordt de atoomkwantumbit het hart van de kwantumcomputer?

Geplaatst op door
Beantwoorden
atoomkwantumbit

Een foto van een atoomkwantumbit (afb: Debnath&Edwards)

Het vordert met de traagheid van een slak, het onderzoek dat uiteindelijk moet leiden tot die ‘almachtige’ kwantumcomputer. Het lijkt er op dat er nu twee elkaar rivaliserende technieken naar voren komen: een die het houdt bij het ‘vangen’ van ionen, de ander gebaseerd op conventionelere techniek (waarbij ook supergeleiding wordt gebruikt). Wat ook een groot voordeel van deze ontwikkeling vergeleken bij het recente verleden is, dat in beide stromingen de kwantumcomputers programmeerbaar zijn. Het gaat dan overigens nog steeds om computers met maar weinig kwantumbits. Het grote werk moet nog beginnen. Lees verder →

Groot reservoir van helium ontdekt

Geplaatst op door
Beantwoorden
De hedendaagse zeppelins van Lockheed Martin vliegen met helium

De hedendaagse zeppelins van Lockheed Martin vliegen met helium

Helium is een veelgebruikt edelgas en daardoor schaars. Het komt dus goed uit dat er in Tanzania een groot reservoir is ontdekt, dat ook daadwerkelijk is te winnen. De ‘heliumcrisis’, waarvoor onder meer Nobelprijswinnaar Robert Richardson al jaren waarschuwt, lijkt voorlopig afgewend.
Lees verder →

Materiaalgedrag onvoorspelbaar op basis kwantumbeschrijving

Geplaatst op door
Beantwoorden
Onoplosbaar wiskundig probleem

Vlnr: Perz-Gracia, Wolf en Cubitt

Een wiskundig probleem dat aan de basis ligt van veel fundamentele vragen in de deeltjes- en kwantumfysica is onoplosbaar. Dat schijnen onderzoekers van de TU München, het University College in Londen en de Complutense-universiteit in Madrid te hebben bewezen. Het zou het eerste belangrijke vraagstuk in de natuurkunde zijn, dat te kampen heeft met zo’n ernstige beperking. Daardoor zou zelfs een volmaakte en volledige beschrijving van de microscopische eigenschappen van een materiaal niet kunnen voorspellen hoe dat materiaal zich in de macrowereld zal gedragen. Lees verder →

Supergeleider overleeft sterk magneetveld

Geplaatst op door
Beantwoorden

Ulli Zeitler van de Radboud-universitei

Ulli Zeitler van de Radboud-universiteit

Supergeleiding is een kwellend verschijnsel. Al zo’n 30 jaar hebben we zogeheten hogetemperatuursupergeleiders, maar dan hebben we het nog steeds over stoffen die weerstandsloos zijn bij zo’n 150 graden onder nul en dan hebben we het over het zeer lastige, want keramische, materialen (cupraten). Een ander teer punt is dat supergeleiders over het algemeen slecht tegen magneetvelden kunnen. Nu hebben, onder meer, onderzoekers in Nederland ontdekt dat heel dunne laagjes molybdeensulfide (MoS2) supergeleidend blijven in een sterk magneetveld. Dat wordt dan meteen weer opwindend genoemd, terwijl de werktemperatuur dat allesbehalve is.
Lees verder →

Kwantumberekening uitgevoerd op silicium

Geplaatst op door
Beantwoorden
kwantumbits van silicium

Een rasterelektronenmicroscopische opname van de twee kwantumbits (afb: Nature)

Kwantumcomputers krijgen veel prachtige eigenschappen toegedicht (die lang niet allemaal verwezenlijkt zullen worden), maar de ontwikkeling van een heuse kwantumcomputer (de D-Wave-machines even daargelaten) laat nog steeds op zich wachten. Nu blijkt dat onderzoekers met twee transistoren op silicium die zich voordeden als kwantumbits simpele rekensommetjes konden maken. Dan lijkt het een kwestie van uitbouwen om een volwassen kwantumcomputer te krijgen, met als voordeel dat de (computer)wereld gewend is aan het goeie oude kiezel. Lees verder →

Misschien snappen we ooit iets van supergeleiding

Geplaatst op door
Beantwoorden
Simulatie supergeleiding

Met laserlicht en koude atomen zijn onderzoekers er bijna in geslaagd een antiferromagnetische patroon van elektronen in een supergeleider te simuleren (afb: Nature)

Supergeleiding, het fenomeen waarbij de elektrische weerstand in de geleider nul is, is mooi maar vreselijk kwellend. Ooit begonnen in de koude krochten van Leiden bij zo’n paar graden boven het absolute nulpunt, kreeg supergeleiding een geweldige tik mee toen in de jaren 80 door IBM-onderzoekers Georg Bednorz en Alex Müller de hogetemperatuursupergeleiders werden ontdekt met 35 K tien graden hoger dan de eerder ontdekte supergeleider. Die hoge temperaturen zijn nu altijd nog maar een graad of 140 onder nul ( zo’n 135 K), maar het idee vatte post dat er op een dag materialen zouden zijn die supergeleiding bij kamertemperatuur vertonen. Groot obstakel is dat het hoe en waardoor van supergeleiding onbekend is. Het lijkt er nu op dat onderzoekers van, onder meer, de Rice-universiteit in Houston (VS) een tipje van die sluier hebben opgelicht door met koude atomen en laserlicht, een optische roostersimulatie, een magneetpatroon te creëren zoals dat in supergeleiders wordt waargenomen. Lees verder →

Supergeleiding met licht te schakelen

Geplaatst op door
Beantwoorden
Schakelbare supergeleidende veldeffecttransistor

In de spyropyran-veldeffecttransistor is suupergeleiding regelbaar met behulp van licht (afb: RIKEN-instituut)

Onderzoekers van het befaamde en roemruchte RIKEN-instituut in Japan hebben een supergeleidende veldeffecttransistor ontwikkeld. Dit soort componenten zou goede diensten kunnen bewijzen bij uiterst snelle schakelaars of bij hooggevoelige optische sensoren. Voorlopig is de schakelbare transistor nog erg traag (180 s).
Lees verder →

Zwavelwaterstof supergeleidend bij superdruk

Geplaatst op door
Beantwoorden
Hogetemperatuursupergeleiders

In de jaren ’80 maakte de kritische temperatuur waar beneden supergeleiding heerst een ‘sprong’ tot boven het kookpunt van stikstof (80 K).

Het blijft een beetje martelen met de supergeleiding. Er zijn hogetemperatuursupergeleiders, maar dan praten we wel over een temperatuur rond het kookpunt van stikstof (-196 °C = 77 K) en wat hoger. Onlangs werd supergeleiding bij veel hogere temperatuur gemeld, maar dat fenomeen deed zich slechts een onwaarschijnlijk korte periode voor. Nu melden onderzoekers van het Duitse Max Planck-instituut voor chemie in Mainz dat ze een stof hebben gevonden die supergeleidend is bij -83°C (190 K). Minpuntje is dat daarbij wel een superdruk van 1,8 miljoen bar voor nodig is (iets minder dan 1,8 miljoen maal de atmosferische druk). Lees verder →

Heel even supergeleiding bij kamertemperatuur

Geplaatst op door
Beantwoorden
YBCO op atoomniveau

YBCO op atoomniveau

Sedert in de jaren 80 de bovengrens voor supergeleiding boven het kookpunt van stikstof (-196 °C) kwam te liggen met de ontdekking van de hogetemperatuursupergeleiders door Alex Bednorz en Georg Müller, was de hoop gesteld ooit nog eens materialen te vinden die bij kamertemperatuur supergeleidend zijn. Dat is nog steeds niet gebeurd, maar recent onderzoek geeft enige hoop dat het speurwerk naar die kamertemperatuursupergeleiding niet helemaal ijdel is. In 2013 lieten de, in hoofdzaak, Duitse en Franse onderzoekers zien dat YBa2Cu3O6,5(‘afgekort’ tot YBCO) supergeleiding bij kamertemperatuur vertoont. Nu presenteren ze een  idee over hoe dat allemaal in zijn werk zou kunnen gaan. Lees verder →