Voor de beste ervaring schakelt u JavaScript in en gebruikt u een moderne browser!
EN

In een recente featured review voor Physics Today legt Anne de Visser (UvA-IoP) uit hoe bepaalde bijzondere materialen geheel zonder weerstand elektriciteit kunnen geleiden – en zich zelfs beter gedragen wanneer er een magnetisch veld wordt aangezet.

Magneet
Deze 33 T Bitter-magneet in het High Field Magnet Laboratory in Nijmegen wordt gebruikt om metingen te doen aan supergeleiders in zeer sterke magneetvelden. (Afbeelding: Dick van Aalst, Radboud Universiteit Nijmegen.)

Soms zijn materialen in staat stroom te geleiden zonder enige weerstand: supergeleiding. Supergeleiders zouden in principe veel van de wereldwijde energieproblemen kunnen oplossen – maar helaas vertonen supergeleidende materialen hun bijzondere eigenschappen alleen onder speciale omstandigheden. De temperatuur waarbij deze materialen werken ligt bijvoorbeeld ver beneden kamertemperatuur, of de druk waaronder het experiment plaatsvindt moet enorm zijn. Bovendien is het vaak zo dat onder externe invloeden, zoals van magnetische velden, het supergeleidende effect verdwijnt.

Recent is er echter een kleine groep materialen ontdekt die tegen deze trend ingaan: in plaats van verminderd wordt de supergeleiding juist bevorderd door het magnetische veld. De weerstandloze geleiding van elektriciteit kan zelfs de sterkste magneetvelden overleven die in het laboratorium gemaakt worden.

Deze ongeëvenaarde eigenschap, ook wel ‘magnetic field-boosted superconductivity’ genoemd, wordt aangetroffen in supergeleidende ferromagneten: materialen die hun supergeleidende eigenschappen combineren met de magnetische eigenschappen die ook voorkomen in de magneten uit ons dagelijks leven. In zijn artikel legt De Visser – die zelf een van deze bijzondere supergeleidende materialen ontdekte – uit hoe het feit dat sommige supergeleiders juist beter worden in een magneetveld, vraagt om een onorthodoxe uitleg op basis van de bouwstenen die de elektrische stroom dragen.

Magnetic field-boosted superconductivity, Anne de Visser, Physics Today 73, 11, 44 (2020).