Leidse natuurkundigen en technici bouwden een microscoop die in één meting maar liefst vier belangrijke karakteristieken van een materiaal meet, en dat met nanoschaal-precisie. Deze microscoop kan zelfs complete quantumchips bekijken en brengt onderzoek en innovaties op het gebied van quantummaterialen in versnelling.
Warmte, magnetisme, structuur en elektrische eigenschappen. Dit zijn de materiaalkenmerken die deze nieuwe microscoop in beeld brengt. ‘Het voelt bijna alsof je een superkracht hebt’, vertelt Matthijs Rog, promovendus in de onderzoeksgroep van Kaveh Lahabi.
Quantummaterialen zijn materialen waarvan de eigenschappen alleen goed te begrijpen zijn met de quantummechanica. Een voorbeeld is een supergeleidend materiaal, dat stroom kan geleiden zonder weerstand. Normaal kun je kenmerken van quantum alleen waarnemen op een schaal van losse atomen en enkele nanometers, maar quantummaterialen gedragen zich al quantummechanisch op de millimeterschaal. Niemand weet waarom, omdat ze zo complex zijn. Er zitten miljarden deeltjes in het materiaal die zich allemaal ‘quantum’ gedragen. Geen formule of supercomputer kan daar tegenop. ‘Deze complexiteit is zeer moeilijk in een theorie te vatten, de enige optie is om in een experiment te kijken wat er gebeurt’, legt Rog uit. ‘Op de kleinste schalen komen veel dingen samen. Het is daarom erg fijn dat we deze microscoop kunnen gebruiken om zelf te kijken hoe deze materialen zich gedragen, en waarom ze doen wat ze doen.’
Lees het hele bericht op de site van de Universiteit Leiden.
