FOM-PERSBERICHT Wetenschappers stempelen individuele koolstof nanobuisjes Utrecht, 9 oktober 2012 - Onderzoekers van het Kavli Institute of Nanoscience (TU Delft) en de Stichting FOM hebben een nieuwe methode bedacht om de toestand van een elektron in een koolstof nanobuisje uit te lezen. Hiervoor 'stempelden' ze ÃÃn individueel nanobuisje op een chip. De elektrontoestand is dan wel uit te lezen, omdat het nanobuisje heel schoon blijft en regelbaar wordt. Elektronen in zo'n nanobuisje kunnen speciale quantumeigenschappen krijgen, dat maakt deze structuren interessant voor toekomstige quantum computers. Het uitlezen van de elektrontoestanden is daarbij een cruciale stap. Het onderzoeksteam onder leiding van FOM-werkgroepleider prof.dr.ir. Leo Kouwenhoven publiceert de resultaten in het oktobernummer van Nature Nanotechnology. Koolstof nanobuisjes zijn cilindervormige structuren met een diameter van een paar nanometer. Wanneer enkele elektronen worden opgesloten in een klein segment van het nanobuisje, een zogenaamde quantum dot, komen quantummechanische eigenschappen naar voren. Wetenschappers zijn erg geÃnteresseerd in deze eigenschappen, aangezien quantum dots de basis kunnen vormen voor de toekomstige quantum computers. Ze willen graag weten op welke manier de stroom door de quantum dots â met nanobuisje â afhankelijk is van de elektrontoestand en hoe ze die toestand kunnen beÃnvloeden. Stempelen Het eerste resultaat van de onderzoekers is dat de stroom door de nanobuis afhankelijk is van zowel het 'spin' als het 'valley' impulsmoment van de elektronen in de quantum dots. Om dit te realiseren hebben de onderzoekers een nieuwe techniek ontwikkeld om zeer schone nanobuisjes te laten groeien op een chip. Vervolgens wordt ÃÃn individueel nanobuisje overgebracht naar een andere chip waar de quantum dots gevormd kunnen worden. Op deze manier blijven de nanobuisjes tijdens het gehele proces schoon, ook na het fabriceren. Hierdoor zijn zijn nanobuisjes beter regelbaar. Het fabricageproces is vergelijkbaar met het stempelen van inkt op een stuk papier, waarbij de eerste chip de stempel is en de tweede chip het stuk papier. Met behulp van een optische microscoop konden de onderzoekers stempelen met micrometerprecisie. Gebogen nanobuisje Bijkomend voordeel is dat de nanobuisjes tijdens het stempelproces buigen. Wetenschappers proberen al lang schone gebogen nanobuisjes te maken, aangezien er is voorspeld dat je dan het impulsmoment van een elektron kunt controleren met een elektrisch veld. Het is de groep van Kouwenhoven inderdaad gelukt om op die manier elektron spin omkering te detecteren. Dit tweede resultaat is een belangrijke stap in de richting van het creÃren van een nanobuis quantum bit, het alternatief voor de huidige computerbits. Voor de redactie Bijschrift Figuur 1. Nanobuis stempelen De onderzoekers 'stempelden' ÃÃn individuele koolstof nanobuis van de (transparante) groei-chip op de tweede chip (met gouden elektroden). De resulterende bocht in de nanobuis stelt ze ook in staat om de enkele elektron spins te manipuleren. (De afbeelding kunt u vanaf vanmiddag ook in hoge resolutie downloaden van de nieuwspagina op www.fom.nl). Referentie âValley-spin blockade and spin resonance in carbon nanotubesâ Fei Pei, Edward A. Laird, Gary A. Steele and Leo P. Kouwenhoven. Nature Nanotechnology 7, 630-634 (2012). Het artikel verscheen op 23 september als Advance online publication op de website van Nature Nanotechnology. doi:10.1038/nnano.2012.160 Meer informatie Fei Pei Public Information Office Stichting FOM e-mail: info@xxxxxx tel: ++31-30-6001 211 fax: ++31-30-6014 406 http://www.fom.nl Post adres/ Postal address Postbus 3021 3502 GA Utrecht The Netherlands Indien u geen prijs stelt op de persberichten van de Stichting FOM en u wilt uit het adressenbestand verwijderd worden, stuur dan een mail met uw gegevens naar info@xxxxxxx
Attachment:
Figuur 1 - Nanobuis stempelen.jpg
Description: JPEG image
