Onderzoekers hebben een materiaal ontwikkeld dat bij kamertemperatuur zonder energieverlies elektronen over zijn oppervak kan transporteren. Het materiaal zou op korte termijn onder meer in spintronics-toepassingen te gebruiken zijn.
Onderzoekers van de Stanford-universiteit en het SLAC National Accelerator Laboratory hebben een materiaal ontwikkeld dat zich bij kamertemperatuur als een soort elektrische isolator gedraagt. Het oppervlak van het materiaal vertoont echter supergeleidende eigenschappen. Het bestaan van het materiaal was al door theoretici voorspeld; nu het voor het eerst in de praktijk is gesynthetiseerd, blijkt het zogeheten bismut-telluride bij relatief hoge temperaturen bruikbaar te zijn. Dat zou praktische toepassingen dichterbij brengen.
Het feit dat bismut-telluride bij kamertemperatuur supergeleidende eigenschappen vertoont, betekent dat het materiaal onder meer bruikbaar is voor spintronics-chips. De elektronen ondervinden geen weerstand wanneer zij over het oppervlak van de zogenoemde topologische isolator bewegen, en verwarmen het materiaal daarom ook niet. Dit verschijnsel treedt op omdat de elektronenspin dezelfde richting heeft als de richting waarin de elektronen bewegen. Deze eigenschap, die het Hall-effect wordt genoemd, is een voorwaarde voor spintronics-toepassingen.
Voor gewone supergeleidingstoepassingen of hoogspanningsleidingen is bismut-telluride niet geschikt, omdat de stromen niet te hoog mogen worden. Er is echter wel een gerede kans dat het materiaal in de nabije toekomst gebruikt kan worden voor toepassingen als mram, omdat het materiaal zich eenvoudig laat synthetiseren en tegen relatief hoge temperaturen bestand is.