Elektronmikroskopbillede af et chromdioxidudstyr baseret på ledninger. Den grønne ledning er chromdioxidferromagneten. De orange ledninger er superledere og er nødvendige for at producere en superledende strøm gennem den grønne ledning. Kredit:Leiden Institute of Physics
Forskere har opdaget, at elektroner, der snurrer synkront omkring deres akser, forbliver superledende over store afstande inden for magnetisk kromdioxid. Elektrisk strøm fra disse elektroner kan vende små magneter, og dens superledende version kunne danne grundlag for en harddisk uden energitab. Undersøgelsen er blevet offentliggjort i Fysisk gennemgang X .
I Leiden i 1911, Nobelprisvinderen Heike Kamerlingh Onnes opdagede princippet om superledning; elektrisk strøm, der strømmer gennem iskoldt metal uden modstand. Denne superstrøm kan transportere elektricitet eller drive en elektromagnet uden energitab, en vigtig egenskab for MR -scannere, maglev -tog og atomfusionsreaktorer.
Et halvt århundrede senere, forskere opdagede, at elektroner ser ud til at danne par, gør det muligt for superstrømmen at undslippe de klassiske regler for elektricitet. Fysikere antog, at begge elektroner drejer rundt om deres akser i modsatte retninger, så parrene har et netto 'spin' på nul. Omkring århundredeskiftet, denne antagelse viste sig at være for tidlig. Superstrømme kan, Ja, have et netto 'spin, 'og endda muligvis manipulere små magneter.
Leidens fysiker Prof. Jan Aarts og hans gruppe har nu skabt en ledning lavet af kromdioxid, som kun bærer strømme med 'spin'. De afkølede det til en superledende tilstand og målte en særlig stærk strøm på en milliard A/m 2 . Det er kraftigt nok til at vende magneter, muligvis lette fremtidige harddiske uden energitab. I øvrigt, superstrømmen dækkede en rekordafstand på 600 nanometer. Dette virker som en lille strækning - bakterier er større - men det lader elektronpar overleve længe nok til praktisk brug.