Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde

atoom voor atoom bouwen en bestuderen van elektronische artificiële roosters

In een lab in Utrecht worden kunstmatige rooster atoom voor atoom gebouwd.

NTvN 89-12

Het decembernummer is uit!

Een kernfusiereactor in de klas

Drie leerlingen vertellen in het decembernummer hoe ze een kernfusiereactor bouwden in de klas.

Vorige Volgende

Artikel

atoom voor atoom bouwen en bestuderen van elektronische artificiële roosters

Gepubliceerd: 1 April 2023 14:16

Materialen maken door losse atomen over een oppervlak te bewegen? In een lab in Utrecht worden, atoom voor atoom, kunstmatige roosters gebouwd met een rastertunnelmicroscoop om de elektronische eigenschappen van materialen te onderzoeken

Auteurs: Rian Ligthart en Ingmar Swart

Het periodiek systeem is de kralendoos voor het ontwikkelen van nieuwe materialen. Hierbij worden de elektronische eigenschappen van een materiaal bepaald door meerdere factoren zoals bijvoorbeeld de chemische samenstelling en de ruimtelijke ordening van de atomen (de kristalstructuur). Het is hierdoor ingewikkeld om naar de effecten van de losse factoren te kijken. Daarnaast is het ook chemisch gezien niet eenvoudig en soms zelfs onmogelijk om bepaalde stoffen te maken. Beter controleerbare modelsystemen bieden een uitkomst om de quantummechanische eigenschappen van complexe materialen beter te begrijpen. Er bestaan verschillende type modelsystemen, onder andere gebaseerd op koude atomen, supergeleidende schakelingen en optische roosters. Hier beschouwen we één van die modelsystemen: atomair precieze structuren gebouwd op een oppervlak van een vaste stof.[1,2] In deze zogenoemde kunstmatige roosters kan de onderzoeker aan een aantal ‘knoppen draaien’ die in gewone vaste stoffen simpelweg een gegeven zijn, bijvoorbeeld de geometrie van een rooster, hoe sterk verschillende atomen koppelen of de symmetrieën van de golffuncties. Tevens kunnen dit soort structuren gebruikt worden om nieuwe roosters te maken die van nature niet voorkomen.

Lees het volledige artikel in het aprilnummer of bekijk hieronder de pdf.