2.5-dimensionele supergeleidende heterostructuren. 01/06/2024 - 30/11/2024

Abstract

Sinds de ontdekking van supergeleiding bij hoge temperaturen eind jaren tachtig hebben cuprate supergeleiders enorme aandacht genoten in de literatuur. Van één van dergelijke materialen, Bi2Sr2CaCu2O8+δ (BSCCO), is aangetoond dat het zijn supergeleidende toestand behoudt tot in de 2Dlimiet van een enkele monolaag, wat vervolgens kan worden gebruikt om functionele 2,5-dimensionale heterostructuren te ontwerpen. Dankzij de d-golf paringssymmetrie vertoont een gedraaide dubbellaag van BSCCO-monolagen bijvoorbeeld topologische supergeleiding met gebroken tijdomkeersymmetrie voor sommige specifieke waarden van de twisthoek, wat veelbelovend is voor de ontwikkeling van nieuwe supergeleidende apparaten voor toepassingen in geavanceerde communicatiesystemen en kwantumcomputers. Voorbij de 2D-limiet kunnen BSCCO-heterostructuren worden geconstrueerd om een supergeleidend diode-effect te vertonen tot een hoge kritische temperatuur, waardoor hun gebruik in andere fundamentele supergeleidende elektronica mogelijk wordt. Het overkoepelende thema van dit gezamenlijke doctoraat is het bieden van multischaalmodellering van geselecteerde supergeleidende elektronische apparaten, waarbij laatstgenoemde BSCCO-systemen onder invloed van aangelegd magnetisch veld en elektrische stroom het belangrijkste geselecteerde voorbeeld zijn voor het zes maanden durende onderzoeksverblijf van de student in Antwerpen. Dankzij de recent tot stand gekomen samenwerking in China en India hebben we toegang gekregen tot experimentele gegevens over 2,5D BSCCO-systemen. In dit project zullen deze gecombineerd worden met numeriek op maat gemaakte eigenschappen, gericht op het optimale ontwerp van geselecteerde elektronische apparaten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject