Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 14 reacties
Submitter: aliencowfarm

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 beÔnvloedden. 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.

Atoomorbitalen

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 efficiŽnter zouden zijn dan traditionele materialen. Deze markt zal, zo verwacht General Electric, de komende jaren op zijn minst 20 miljard dollar groot worden.

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (14)

Supergeleidende materialen zijn een goede uitvinding, het beperkt de warmte ontwikkeling die ontstaat bij grote energie stromen. Op deze manier hoeft er bijvoorbeeld niet te/minder worden gekoeld met vloeibare stikstof. Hierbij is warme een verlies van energie.
Het enige probleem is dat, tot nu toe, alle supergeleidende materialen pas supergeleidend zijn bij temperaturen ver onder 0 graden Celsius. Je moet dus nog steeds koelen om het materiaal supergeleidend te maken, daarna hoef je inderdaad niet meer te koelen om de energiedissipatie in de vorm van warmte op te vangen (aangezien er uit principe geen verliezen zijn in een supergeleidend materiaal)

[Reactie gewijzigd door Freedom op 14 oktober 2007 01:46]

In principe is er pas sprake van 'geen verlies' bij een weerstand van absoluut 0.
Vorig jaar lukte het Chakhalian en zijn team voor het eerst om een hogekwaliteitsmateriaal te fabriceren dat zowel over magnetische als supergeleidende eigenschappen beschikte.
Handig :) CPU's die je d.m.v. magnetische kracht in de socket 'klikt' :+
Dit soort supergeleidendematerialen zouden onder andere gebruikt kunnen worden voor energieopwekking, waarvoor ze aanzienlijk efficiŽnter zouden zijn dan traditionele materialen.
Die zie ik niet helemaal... Energietransport Š la geleidende banen op prints of in IC's okee, maar opwekking? Daar lees ik in de rest van het artikel niets over terug...
Denk eens aan spoelen in een generator. Als die supergeleidend zijn worden ze meteen een stuk efficienter.
Aah dat klinkt inderdaad heel aannemelijk, maar dat zal dan net zo goed gelden voor bijv. een electromotor.
Zo'n vertaling van wetenschappelijke termen is leuk, maar er bestaat niet iets als electronenrotatie. Ook in de nederlandse wandelgang wordt het gewoon spin genoemd..
Je kunt mierenneuken en je kunt mierneuken.
Hoewel je natuurkundig misschien gelijk hebt, is "elektronenrotatie" toch meer duidelijk als "spin", al is het maar omdat bij elektronenrotatie ook ingesloten wordt waarover het gaat. Jou volgend zou electronenspin een pleonastisch woord zijn, dus vind ik dit een prima compromis.

* dtech vraagt zich af waarover dit gaat en of JJJ en hij maar niet beter gewoon samen verder kunnen werken aan wereldvrede, als Al Gore het kan...
Niks mierenneuken. Spin en electronrotaties zijn twee verschillende dingen. Protonen en neutronen hebben ook spin.
nou heb ik er uit begrepen dat bepaalde elektronen door ze met de juiste golflengte te bestralen in een hogere orbitaal komen en daar blijven doordat er een speciale binding onstaat met een ander molekuul. Ok, nu zitten ze in die veranderde bijzondere staat... maar dan gaan ze toch vanzelf een keer terugvallen als ze een keer een tik van een elektron krijgen?
Oftewel ik betwijfel de stabiliteit van die verbindingen. Of is het de spin van 1 (van de) elektron(en) in de getoonde Z-orbitaal die duurzaam gewijzigd wordt?

Ik denk dat dit artikel zo ingewikkeld is dat de vertaling te moeilijk wordt. Ik snap er niet veel van.

[Reactie gewijzigd door ]eep op 13 oktober 2007 02:21]

Gezien het ongebruikelijk lage aantal reacties ben je niet de enige die het een ingewikkeld onderwerp vindt...
Dit soort supergeleidendematerialen zouden onder andere gebruikt kunnen worden voor energieopwekking, waarvoor ze aanzienlijk efficiŽnter zouden zijn dan traditionele materialen.
http://life.tweakers.net/...e-naar-aarde-stralen.html

dit ^^ kunnen we dus meteen vergeten? :P

[Reactie gewijzigd door Mouze88 op 12 oktober 2007 21:37]

Er wordt over stabiliteit niets gezegd. Dat kan 2 dingen betekenen:
  • daar moet nog verder onderzoek op verricht worden
  • of deze nieuwe staat van zijn is (semi-)permanent. Denk aan het richten van de Weiss-gebiedjes in bv. Fe (uhh, IJzer)
Alleen daar waar de materialen zich aan elkaar hechten (interfacen) zijn de "speciale krachten" van toepassing.
"... to manipulate nanoscale superconductivity at the interface ..."
Althans, dat is wat ik begrijp uit de tekst.

Ik ben benieuwd wat voor nieuwe (innovatieve) toepassingen men hiermee kan bedenken.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True