Ultrakoude gasatomen bieden weerstand

Dit werk biedt nieuwe inzichten in de fundamentele aspecten van lading- en spintransport. Dat laatste speelt met name een rol in de zogenaamde 'spintronica', een vakgebied dat onder meer de Ipod mogelijk heeft gemaakt. De onderzoekers publiceerden hun resultaten online in het toonaangevende tijdschrift Physical Review Letters waar het als 'editor’s suggestion' wordt aangemerkt. Tegelijkertijd verschijnt er een Viewpoint commentaar in Physics over dit werk.

De wrijvingsweerstand tussen deeltjes met verschillende spin wordt voor gewone geleiders door afkoeling kleiner. De theoretisch natuurkundigen dr. Rembert Duine en prof. Henk Stoof hebben echter aangetoond dat deze weerstand voor ultrakoude atomaire gassen spectaculair veel groter is vanwege kwantummechanische veel-deeltjes effecten, en zelfs juist toeneemt als het systeem kouder wordt.

Het manipuleren van elektrische geleiding staat aan de basis van alle elektronica. Het begrijpen van elektronisch transport is mede daarom een van de belangrijkste onderzoeksdoelen van de fysica van de gecondenseerde materie. Materialen worden aan de hand van hun geleidingseigenschappen gekarakteriseerd: is het een geleider, halfgeleider, of supergeleider? Bovendien geven transportmetingen belangrijke fysische informatie over het materiaal.

Van theorie naar experiment
De onderzoekers stellen nu voor om, naar aanleiding van hun theoretisch onderzoek, daadwerkelijk een experiment uit te gaan voeren met een gas van zogenaamde bosonische atomen. Het voorgestelde experiment zou het eerste spintronica-experiment in het vakgebied van de koude atomen worden, en leiden tot beter fundamenteel begrip van ladings- en spintransport. De voorbereidingen voor dit experiment zijn momenteel in volle gang in de FOM-werkgroep van prof. Peter van der Straten, natuurkundige aan de Universiteit Utrecht.