Voor het eerst sinds de ontdekking van het materiaal MnBi2Te4 (MBT) is het onderzoekers van de Universiteit Twente gelukt om deze recent ontdekte stof zich te laten gedragen als een supergeleider. Een belangrijke stap in het begrijpen van MBT en interessant voor toekomstige technologieën, zoals nieuwe manieren van informatieverwerking en kwantumcomputers.
MBT is een recent ontdekte stof die veel aandacht krijgt vanwege zijn unieke magnetische en topologische eigenschappen. In hun onderzoek keken de wetenschappers naar het gedrag van elektriciteit in het materiaal. De topologische eigenschappen van MBT zorgen ervoor dat elektronen alleen over de rand van het materiaal kunnen bewegen. In theorie doen ze dat alleen rechtsom. De Twentse experimenten lieten zien dat de elektronen onder bepaalde omstandigheden zowel linksom als rechtsom draaien.
Supergeleiding
Dat is cruciale kennis volgens de onderzoekers. Onderzoeker Thies Jansen vertelt: “Het lijkt geen groot verschil, maar het eenrichtingsverkeer heb je nodig om nieuwe elektronische toestanden te maken waarmee je op een nieuwe manier informatie kan verwerken.” De onderzoekers observeerden dat de elektronen zowel linksom als rechtsom draaiden toen het hun lukte om van MBT een supergeleider te maken. Een materiaal zonder weerstand, waarmee onder invloed van een magnetisch veld de eigenschappen bestudeerd konden worden.
“De verschillende draairichtingen van de elektronen zijn ongewenst als we het materiaal willen gebruiken in kwantumtoepassingen, maar nu we weten hoe die ongewenste eigenschappen ontstaan, wordt het ook mogelijk om het te voorkomen”, vertelt Jansen.
Meer informatie
Thies Jansen was promovendus in de onderzoeksgroep Interfaces and Correlated Electron Systems (ICE; Faculteit TNW / MESA+). Samen met zijn collega-onderzoekers publiceerde hij een artikel, getiteld ‘Josephson coupling across magnetic topological insulator MnBi2Te4’, in het wetenschappelijke tijdschrift Communications Materials. Het artikel is open access en online te lezen. Vandaag verdedigde hij zijn proefschrift getiteld 'Topology and correlations in oxides and tellurides'.
