Technieuws

Theorie verklaart variatie onder supergeleiders

Paul van Gerven
Leestijd: 1 minuut

Wetenschappers van Cornell University denken wat meer orde te hebben aangebracht in de wereld van hogetemperatuursupergeleiders. De elektronische structuur van dit type weerstandsloze geleiders kent een frustrerend grote variatie, die onderzoekers niet konden verklaren. Toch ligt er een gemeenschappelijke oorzaak aan ten grondslag, schrijven de Amerikanen in de Proceedings of the National Academy of Sciences: de vorming van zogenaamde Cooper-paren van elektronen.

Cooper-paren staan aan de basis van supergeleidingstheorie: het fenomeen verklaart waarom elektronen zonder weerstand door materialen kunnen zoeven. Volgens de nieuwe Cornell-theorie, ondersteund door tien jaar observatie, zijn Cooper-paren echter óók verantwoordelijk voor de vorming van elektronische structuren in de supergeleider. Dat daar zoveel variatie in bestaat, komt door de variatie in Fermi-oppervlakken – mathematische beschrijvingen van elektronen in een kristalstructuur.

Deze kennis maakt het niet alleen mogelijk de huidige generatie HT-supergeleiders te begrijpen, maar misschien ook om betere te ontwerpen. Die zoektocht begint bij het achterhalen van een veelbelovend Fermi-oppervlak en daar vervolgens een kristalstructuur bij zoeken. In theorie moet het mogelijk zijn om materialen te vinden waarin de Cooper-elektronen elkaar zo stevig vasthouden, dat ze dat zelfs bij kamertemperatuur blijven doen.

This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one and enjoy all the benefits.

Login

Related content