STM-scanexperimenten op slecht geleidende materialen zijn uitdagend, en kan een vervormingseffect veroorzaken. Een nieuw model corrigeert voor dit effect, waardoor natuurkundigen materialen beter kunnen bestuderen in hun zoektocht naar onconventionele supergeleiding. publicatie in Fysieke beoordeling B als suggestie van de redactie.

In 1911, Leids natuurkundige Heike Kamerlingh Onnes ontdekte supergeleiding:een bijna magische eigenschap van specifieke materialen om elektriciteit te geleiden zonder energieverlies, wanneer afgekoeld tot onder een bepaalde temperatuur. Slechts zeer weinig van deze materialen worden begrepen; het vinden van een theorie die voor hen allemaal werkt, is een voortdurende zoektocht in de natuurkunde. Misschien zou zo'n theorie ons zelfs in staat stellen materialen te vinden die supergeleidend zijn bij kamertemperatuur, die een wereldveranderende impact zullen hebben. Bijvoorbeeld, grote stroomverbruikende datacenters kunnen energieneutraal worden, we zouden elektriciteit zonder weerstand kunnen transporteren en windmolens maximaliseren hun efficiëntie.

Vervormingseffect

Onnodig te zeggen, natuurkundigen proberen supergeleiding te begrijpen en een theorie te vinden die het effect verklaart. Een van de gebruikte methoden is Scanning Tunneling Microscopie en Spectroscopie (STM/STS), waar een metalen punt over het oppervlak van een materiaal scant, het atoomrooster kunnen visualiseren. Echter, bij het meten van slecht geleidende materialen - precies de kandidaatmaterialen voor niet-zo-koude supergeleiding - ondervinden wetenschappers soms een vervormingseffect, genaamd Tip-Induced Band Bending. Met andere woorden:het door de punt opgewekte elektrische veld dringt gedeeltelijk door in het monster, invloed op het spanningsverschil dat tussen de twee wordt toegepast.

Nu heeft de onderzoeksgroep van Milan Allan een model ontwikkeld dat de vervorming corrigeert. Dit hangt van veel factoren af, inclusief afstand tussen tip en monster en voltage toegepast op de tip, maar ook de eigenschappen van individuele materialen. Het team publiceert hun model in een suggestieartikel van een redacteur in Fysieke beoordeling B , met Irene Battisti als eerste auteur. Het model stelt wetenschappers over de hele wereld in staat om van de storing af te komen en de interpretatie van STM-gegevens te verbeteren, hen te helpen in hun zoektocht naar het begrijpen van supergeleiding.