Ze hebben Nobelprijswinnaar Andre Geim afgetroefd op z’n eigen terrein. Een team van zeven RUG-onderzoekers publiceerde afgelopen maandag hoe ze de golfbeweging van elektronen hebben waargenomen in grafeen.
In december ging de Nobelprijs voor natuurkunde naar de ontdekkers van grafeen, een bijzondere vorm van koolstof die slechts één atoom dun is. “Daarmee is het uitstekend materiaal om tweedimensionale natuurkunde te bestuderen”, zegt RUG-nanowetenschapper Bart van Wees.
In grafeen zijn natuurkundige principes op een bijzondere manier te bestuderen, omdat het materiaal een plat vlak vormt. “Het bijzonder is dat de elektronen van de koolstofatomen maar in één vlak kunnen bewegen.
Om mooie metingen te krijgen, moet het grafeen extreem schoon zijn.”
De groep van Van Wees probeerde zuiver grafeen te maken door de dragersubstantie, waar de dunne laag grafeen op rust, over een lengte van een duizendste millimeter weg te halen.
“Toen zagen we dat het grafeen daar wat insnoerde.” Het ultrasmalle en ultraplatte stukje grafeen zonder drager eronder bleek bijzondere eigenschappen te hebben. Het is zo klein dat elektronen – die zich gedragen als een golf – er net doorheen passen.
Het is precies één golflengte breed. Je kunt de golfbeweging dan bestuderen, omdat die er als het ware opgesloten zit.
Het onderzoek verscheen zondag in het topblad Nature Physics. Waarom is een opgesloten golf zo interessant? “Dit is het begin van ééndimensionale natuurkunde”, legt Van Wees uit. “Grafeen is een prachtig systeem om de eigenschappen van elektronen te bestuderen.”
Van Wees is zeer tevreden met de publicatie.
“Grafeenonderzoek is enorm competatief. De groep van Geim is bezig met vergelijkbare experimenten. Die hebben we mooi de loef af kunnen steken. “
source: universiteitskrant