Tilpasningsdyktige superledere

Superledere er materialer som kan lede strøm uten tap av energi, vel å merke ved svært lave temperaturer. De spesielle egenskapene gjør superledere anvendbare innenfor elektromagneter, energioverføring, nye typer elektronikk, transport og mye annet.

For ti år siden trodde forskerne at superledning og magnetisme var stort sett inkompatible. Men nå har fysiker Jacob Linder funnet spor av tilpasningsdyktig superledning.

Lekkasje

– Tilstedeværelsen av magnetisme kan brukes til å kontrollere transportegenskapene til superledere. Ved å plassere superledende og normale metaller sammen, har man sett tegn til en lekkasje av superledning inn i de normale metallene. Forskere har klart å lage broer som benytter seg av slike lekkasjer, og disse broene kan man kontrollere egenskapene til, forteller Linder.

Slike beregninger har tidligere blitt gjennomført med ikke-magnetiske materialer. Nå leter forskerne etter hva som skjer når broen er magnetisk:

– Dette er interessant fordi superledning og magnetisme er to konkurrerende fenomener i fysikken. Konsekvensen er at rekkevidden av lekkasjen blir kortere fordi magnetismen dreper superledningen raskere.

Her kommer den tilpasningsdyktige formen for superledning inn. Det viser seg at den er robust overfor magnetisme, slik at rekkevidden er like lang som i ikke-magnetiske materiale. Ikke bare det: Denne formen for superledning lar seg heller ikke påvirke av urenheter i materialet.

Fingeravtrykk

Den tilpasningsdyktige superledningen er kjent fra før. Det som er nytt, er funnet av fingeravtrykket, sporet. En nøkkelfaktor i det eksperimentelle oppsettet er egenskapene til grensesjiktet mellom det superledende og det normale materialet. I disse hybridstrukturene kan en måle hvordan elektronene oppfører seg.

– Hvor kan denne kunnskapen brukes?

– På områder der en vil ha nytte av at superledningen har mye lengre rekkevidde i magnetiske materialer, hvilket åpner nye perspektiver innenfor spinntronikk. Dermed kan en ha superledende strømmer av både elektrisk ladning og spinn. Det er fullstendig i kontrast til vanlig superledning, som bare kan transportere elektriske ladninger, sier Jacob Linder.

Albert H. Collett