Nano-aardbevingen meten met een kunstmatig molekuul
Twee wetenschappers van het nanotechnologisch onderzoeksinstituut
Mesa+ van de Universiteit Twente en hun collega's van NTT Basic
Research Laboratories in Japan zijn erin geslaagd uiterst kleine
`aardbevingen' te detecteren. Hun detector bestaat uit een dubbele
quantumdot, ofwel een `kunstmatig molekuul'. De resultaten worden 7
april gepubliceerd in het gezaghebbende Amerikaanse tijdschrift
Physical Review Letters.
Een groot gedeelte van de vernietigende kracht van een aardbeving
verplaatst zich in de vorm van akoestische oppervlaktegolven (surface
acoustic waves). Precies dit soort golven, maar dan op nano-schaal,
hebben de Nederlandse en Japanse onderzoekers opgewekt in hun lab,
even buiten Tokio. Aan het project, onder leiding van NanoElectronics
programmadirecteur dr.ir. Wilfred van der Wiel, is een belangrijke
bijdrage geleverd door ir. Wouter Naber, eerste auteur van het artikel
en momenteel ook werkzaam binnen het onderzoeksprogramma
NanoElectronics van Mesa+.
De nano-aardbevingen die de wetenschappers opwekten, beperken zich tot
de afmetingen van een halfgeleider chip. De nanobeving schudt de
oppervlakte van die chip niet meer dan een miljoenste millimeter op en
neer. Deze kleine rimpelingen kunnen echter een belangrijk effect
hebben op nano-devices. Bijvoorbeeld op een dubbele quantumdot: twee
aan elkaar gekoppelde sub-mikron elektronenreservoirs. Wanneer een
spanning aangelegd wordt, kan de resulterende stroom de
quantummechanische toestanden detecteren van dit twee-atomig,
kunstmatig molekuul.
De resultaten van het Twents-Japanse onderzoek laten zien dat het
elektrontransport door de dubbele quantumdot sterk beïnvloed wordt
door de interactie met surface acoustic waves. Dit in overeenstemming
met quantummechanische voorspellingen. Met de nieuwe meetmethode
kunnen extreem kleine akoestische signalen waargenomen worden in een
regime dat moeilijk toegankelijk is met alternatieve methodes. De
kennis over de akoestische verstoring van een quantumsysteem is
bovendien van belang voor de mogelijke ontwikkeling van een
quantumcomputer.
akoestisch geïnduceerde stroom
dubbele quantumdot
Quantummechanische berekening van de akoestisch geïnduceerde stroom.
Schematische weergave van hoe surface acoustic waves tot
elektrontransport kunnen leiden in een dubbele quantumdot.
Noot voor de pers:
Voor meer informatie kunt u contact opnemen met de twee onderzoekers
uit het Mesa+ NanoElectronics Program: ir. Wouter J.M. Naber (053 489
2710, W.J.M.Naber@utwente.nl) of dr.ir. Wilfred G. van der Wiel (053
489 2873, W.G.vanderWiel@utwente.nl).
Universiteit Twente