Wetenschappers van Lancaster hebben aangetoond dat de recente 'ontdekking' van andere natuurkundigen van het veldeffect in supergeleiders toch niets anders is dan hete elektronen.

Een team van wetenschappers van de afdeling Natuurkunde van Lancaster heeft nieuw en overtuigend bewijs gevonden dat de waarneming van het veldeffect in supergeleidende metalen door een andere groep kan worden verklaard door een eenvoudig mechanisme waarbij de elektronen worden geïnjecteerd, zonder de noodzaak van nieuwe fysica.

Dr. Sergey Kafanov, die dit experiment heeft gestart, zei:"Onze resultaten weerleggen ondubbelzinnig de claim van het elektrostatische veldeffect dat door de andere groep wordt beweerd. Dit brengt ons weer op de grond en helpt de gezondheid van de discipline te behouden."

Het experimentele team omvat ook Ilia Golokolenov, Andrew Guthrie, Yuri Pashkin en Viktor Tsepelin.

Hun werk is gepubliceerd in het laatste nummer van Natuurcommunicatie .

Wanneer bepaalde metalen worden afgekoeld tot enkele graden boven het absolute nulpunt, hun elektrische weerstand verdwijnt - een opvallend fysiek fenomeen dat bekend staat als supergeleiding. veel metalen, inclusief vanadium, die in het experiment werd gebruikt, waarvan bekend is dat ze supergeleiding vertonen bij voldoende lage temperaturen.

Decennialang werd gedacht dat de uitzonderlijk lage elektrische weerstand van supergeleiders ze praktisch ongevoelig zou maken voor statische elektrische velden, door de manier waarop de ladingdragers zichzelf gemakkelijk kunnen regelen om elk extern veld te compenseren.

Het kwam daarom als een schok voor de natuurkundige gemeenschap toen een aantal recente publicaties beweerden dat voldoende sterke elektrostatische velden supergeleiders in nanoschaalstructuren zouden kunnen beïnvloeden - en probeerden dit nieuwe effect te verklaren met bijbehorende nieuwe fysica. Een gerelateerd effect is algemeen bekend in halfgeleiders en vormt de basis voor de hele halfgeleiderindustrie.

Het Lancaster-team heeft een soortgelijk apparaat op nanoschaal ingebed in een microgolfholte, waardoor ze het vermeende elektrostatische fenomeen op veel kortere tijdschalen dan eerder onderzocht konden bestuderen. Op korte termijn, het team kon een duidelijke toename van het geluid en het energieverlies in de holte zien - de eigenschappen die sterk geassocieerd zijn met de temperatuur van het apparaat. Ze stellen voor dat bij intense elektrische velden, hoogenergetische elektronen kunnen in de supergeleider "springen", verhoging van de temperatuur en dus verhoging van de dissipatie.

Dit eenvoudige fenomeen kan beknopt de oorsprong van het "elektrostatische veldeffect" in structuren op nanoschaal verklaren, zonder nieuwe fysica.