Immagine al microscopio elettronico di un dispositivo a biossido di cromo basato su fili. Il filo verde è il ferromagnete al biossido di cromo. I fili arancioni sono superconduttori e sono necessari per produrre una corrente superconduttiva attraverso il filo verde. Credito:Istituto di fisica di Leiden
I ricercatori hanno scoperto che gli elettroni che ruotano in modo sincrono attorno ai loro assi rimangono superconduttori su grandi distanze all'interno del biossido di cromo magnetico. La corrente elettrica di questi elettroni può capovolgere piccoli magneti, e la sua versione superconduttiva potrebbe costituire la base di un disco rigido senza perdita di energia. Lo studio è stato pubblicato su Revisione fisica X .
A Leida nel 1911, Il premio Nobel Heike Kamerlingh Onnes ha scoperto il principio della superconduzione; corrente elettrica che scorre attraverso il metallo ghiacciato senza alcuna resistenza. Questa supercorrente può trasportare elettricità o alimentare un elettromagnete senza perdita di energia, una proprietà essenziale per gli scanner MRI, treni maglev e reattori a fusione nucleare.
Mezzo secolo dopo, scienziati hanno scoperto che gli elettroni sembrano formare coppie, permettendo alla supercorrente di sfuggire alle regole classiche dell'elettricità. I fisici presumevano che entrambi gli elettroni ruotassero attorno ai loro assi in direzioni opposte, in modo che le coppie abbiano uno 'spin' netto pari a zero. Verso la fine del secolo, tale ipotesi si è rivelata prematura. Le super-correnti possono, infatti, avere un "giro" netto, ' ed eventualmente manipolare piccoli magneti.
Il fisico di Leida Prof. Jan Aarts e il suo gruppo hanno ora creato un filo di biossido di cromo, che trasporta solo correnti con 'spin.' Lo hanno raffreddato a uno stato superconduttore e hanno misurato una corrente particolarmente forte di un miliardo di A/m 2 . È abbastanza potente da capovolgere i magneti, potenzialmente facilitando i futuri dischi rigidi senza perdita di energia. Inoltre, la supercorrente ha coperto una distanza record di 600 nanometri. Questo sembra un piccolo allungamento - i batteri sono più grandi - ma consente alle coppie di elettroni di sopravvivere abbastanza a lungo per l'uso pratico.