Tot op heden gaat een tiende deel van het wereldwijde verbruik van elektrische energie verloren door weerstand in transportleidingen. Daarom worden in toenemende mate hoge temperatuur supergeleiders ingezet voor hoogspanningsleidingen, motoren of generatoren. Een internationale wetenschapsteam kon aan een model van een hoge temperatuur supergeleider meten, bij hoeveel neutronen de spin door de verstrooiing omkeert en hoe deze verandert als de temperatuur wordt verlaagd. Deze methode maakt het mogelijk om uitspraken te doen over de magnetische eigenschappen van het materiaal.
Om de technologische potentie van supergeleiding volledig te kunnen benutten is het nodig dat de natuurkundige principes van deze materialen worden begrepen. Een van de fundamentele problemen ligt hierbij in de toestand van het metaal. Voordat materiaal supergeleidend wordt, neemt men een ongewone toestand waar. Het is niet duidelijk of deze toestand geleidelijk wordt ingenomen, of dat deze bij een karakteristieke temperatuur met een scherpe fasegrens optreedt. Deze fase zou dan optreden als concurrent van supergeleiding.
Tijdens nauwkeurige en gevoelige metingen kon worden vastgesteld, dat de karakteristieke temperatuur wordt gekenmerkt door het optreden van een ongewone magnetische ordening. Verrassend hierbij is dat de kleinste bouwstenen van elk kristal even sterk magnetisch zijn. Beneden de karakteristieke temperatuur is het magnetisme van de atomen aantoonbaar, maar in elke kristalcel telkens in tegengestelde richting. Van buiten is dit niet te zien: het gehele kristal blijft verder niet magnetisch, vandaar dat het fenomeen tot nu toe niet werd ontdekt.
Door de resultaten zijn theorieën die aannamen dat het bij de karakteristieke temperatuur om een gelijkmatige overgang maar niet om een echte faseovergang ging, weerlegd. Door het onderzoek is de weg vrijgemaakt voor een echt begrip van hoge temperatuur supergeleiding.
- De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Nature en kunnen daar worden besteld.
- Meer nieuws op deze site over onderzoek naar supergeleiding.
