Supergeleiding treedt doorgaans op bij extreem lage temperaturen, wat praktische toepassingen op grote schaal bemoeilijkt. Nieuw onderzoek onder leiding van wetenschappers uit Utrecht, Leiden en München laat nu zien dat aan ten minste één van de twee belangrijkste voorwaarden voor supergeleiding bij kamertemperatuur kan worden voldaan.
Supergeleiding is een natuurkundig verschijnsel waarbij sommige materialen elektrische stroom geleiden zonder weerstand. Echter, vaak treedt supergeleiding alleen op bij extreem lage temperaturen. Voor de meeste materialen geldt een temperatuur van rond de -260 °C. Om die temperatuur te bereiken heb je vloeibaar helium nodig. Dat kost veel energie en het is erg duur.
De twee belangrijke voorwaarden voor supergeleiding zijn de vorming van elektronenparen, ook wel Cooperparen genoemd, en het synchroon bewegen van deze paren. Denk aan tien stelletjes die precies dezelfde dans uitvoeren op hetzelfde moment. Bij lage temperatuur-supergeleiders vinden deze twee dingen tegelijkertijd plaats. Dit nieuwe onderzoek toont aan dat dit bij hogetemperatuur-supergeleiders anders zit. Bij deze materialen beginnen de paren zich al te vormen bij hogere temperaturen.
“De ‘lijm’ die de paren bij elkaar houdt is zelfs sterk genoeg om de paren bij kamertemperatuur bij elkaar te houden”, aldus Ingmar Swart van de Universiteit Utrecht. “Hieruit kunnen we opmaken dat de tweede belangrijke voorwaarde voor supergeleiding de bottleneck is.” Swart doelt op het synchroon bewegen van de paren, wat ook wel fasecoherentie wordt genoemd.
Lees het hele bericht op de site van de UU.
