Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Natuurkundigen tonen aan dat kwantummaterialen kunnen worden afgestemd op supergeleiding

Natuurkundigen van de Universiteit van Californië, Berkeley, hebben aangetoond dat ze de eigenschappen van een kwantummateriaal zo kunnen afstemmen dat het een supergeleider wordt, een materiaal dat elektriciteit zonder weerstand geleidt. Deze ontdekking zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om supergeleiders te maken, die in verschillende toepassingen worden gebruikt, waaronder MRI-machines en deeltjesversnellers.

Het onderzoeksteam, onder leiding van natuurkundige J.C. Séamus Davis, bestudeerde een materiaal genaamd ijzerselenide. Dit materiaal is bij kamertemperatuur een slechte geleider van elektriciteit, maar wanneer het tot zeer lage temperaturen wordt afgekoeld, wordt het een supergeleider.

De onderzoekers ontdekten dat ze de temperatuur waarbij ijzerselenide een supergeleider wordt, konden afstemmen door de hoeveelheid druk die op het materiaal werd uitgeoefend te veranderen. Ze ontdekten ook dat ze het kritische magnetische veld, het magnetische veld waarbij een supergeleider zijn supergeleidende eigenschappen verliest, konden veranderen door de hoeveelheid uitgeoefende druk te veranderen.

Deze bevindingen kunnen leiden tot nieuwe manieren om supergeleiders te maken die werken bij hogere temperaturen en in sterkere magnetische velden. Dit zou supergeleiders bruikbaarder kunnen maken voor een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder krachtoverbrenging en medische beeldvorming.

Nieuwe bevindingen:

- Kwantummateriaal dat bij specifieke temperatuur en magnetisch veld supergeleider wordt

- Kan eigenschappen (temperatuur/veld) afstemmen door druk uit te oefenen

- Potentieel voor supergeleiders met hogere temperaturen en hogere magnetische velden, waardoor de efficiëntie wordt verbeterd

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Materials.