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.
Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde
Het Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde is hét Nederlandstalige vakblad voor natuurkundigen, vol nieuws uit de natuurkunde. Een greep uit de onderwerpen: onderzoek aan de frontlinie, natuurkunde en kunst, onderwijs, bijzondere loopbanen, interviews met prominente wetenschappers en een kijkje in de keuken bij bedrijven. Jaarlijks verschijnt vlak voor de zomer een extra dik themanummer. Leden van de NNV ontvangen het tijdschrift maandelijks.
Speciale editie Beestachtige fysica
Beestachtige fysica is de naam van onze speciale editie van 2023. De mens, biologisch gezien ook een dier, heeft enkele bijzondere eigenschappen. Een opponeerbare duim, die het gebruik van gereedschappen makkelijker maakt, rechtop lopen en de ontwikkeling van spraak. Het stelt ons in staat elk werelddeel te bevolken. Toch hebben (andere) dieren eigenschappen waar wij alleen van kunnen dromen. Wat denk je van dieren die kunnen vliegen of het aardmagnetisch veld kunnen detecteren? We zetten dieren in voor ons eigen bestwil en putten inspiratie uit de natuur voor de ontwikkeling van nieuwe materialen, maar laat je in dit nummer vooral ook verwonderen over de veelzijdige fysica die het dierenleven rijk is.
Het themanummer Beestachtige fysica is los te bestellen door een mailtje te sturen aan het NNV-bureau (bureau@nnv.nl), vergeet niet om een verzendadres te vermelden. Het nummer kost 10 euro, inclusief btw en verzendkosten (voor verzenden naar het buitenland rekenen we extra kosten).