Een onderzoeker van de Universiteit van Arkansas en zijn collega's hebben enkele ontdekkingen gedaan op het gebied van atoomorbitalen. Hierdoor kan gewerkt gaan worden aan betere halfgeleiders op nanoschaal.
Tot op heden waren materiaalwetenschappers van mening dat de lading en de spin van een electron de eigenschappen van conventionele materialen beïnvloedden. Materialen als koper en silicium konden volgens de onderzoekers aan de hand van de lading en spin relatief eenvoudig bekeken en geanalyseerd worden, zo meldt PhysOrg.com.
De atoomorbitalen waren moeilijk waar te nemen, omdat gedacht werd dat ze inactief waren. Hierdoor was het niet mogelijk ze door middel van fysieke experimenten waar te nemen, wat weer tot gevolg had dat veranderingen in orbitale symmetrie niet zichtbaar gemaakt konden worden. Atoomorbitalen zijn wiskundige beschrijvingen van het gebied rond een enkele atoom waar zich een elektron kan bevinden.
Wetenschapper Jacques Chakhalian heeft zich in zijn werk voornamelijk gericht op hetgeen gebeurt op het moment dat twee totaal verschillende materialen samengevoegd worden. Vorig jaar lukte het Chakhalian en zijn team voor het eerst om een hogekwaliteitsmateriaal te fabriceren dat zowel over magnetische als supergeleidende eigenschappen beschikte.
Dit materiaal is ook gebruikt voor het nieuwste experiment. Hierbij hebben de wetenschappers met behulp van synchotronstraling onderzocht wat er gebeurt als een supergeleidend koperoxide bevattend materiaal met een hoge temperatuur en een magnetisch materiaal dat bestaat uit mangaanoxide samenkomen. Synchrotronlicht is een elektromagnetische straling die in golflengte varieert en die gebruikt kan worden voor zeer sterk gefocuste stralen.
Het lukte de wetenschappers om de twee materialen in een ongewone kwantumstaat te brengen, waarna met behulp van een techniek genaamd x-ray absorption gekeken kon worden naar de atoomorbitatelen en wat voor symmetrie die lieten zien. Hier werd zichtbaar dat de atoomorbitalen uit het koper en mangaan hun symmetrie aanpasten en een covalente binding aangingen met elkaar.
Doordat de atoomorbitalen vervormen gaan ze bijdragen aan de elektronische eigenschappen van het nieuwe materiaal, aldus Chakhalian. Dit biedt onder andere de mogelijkheid om kwantummaterialen met specifieke fysieke eigenschappen te bouwen, vertelt de wetenschapper.
Dit soort supergeleidendematerialen zouden onder andere gebruikt kunnen worden voor energieopwekking, waarvoor ze aanzienlijk efficiënter zouden zijn dan traditionele materialen. Deze markt zal, zo verwacht General Electric, de komende jaren op zijn minst 20 miljard dollar groot worden.
:strip_exif()/i/1203362676.gif?f=fpa)
/i/1204644463.png?f=fpa)
/i/1206009202.png?f=fpa)
:strip_exif()/u/57096/crop64cbdcb3776f4_cropped.gif?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/61340/125281113_256.jpg?f=community){kind=small}
CPU's die je d.m.v. magnetische kracht in de socket 'klikt' 
:strip_exif()/u/7320/kuwamai-hime.gif?f=community){kind=small}
