Hoe is grafeen te controleren?

Hoe supergeleiding werkt is voor onderzoekers allang geen geheim meer. De laatste vijf jaar hebben ze vooral aandacht voor het onverklaarbare gedrag van de elektronen die in het binnenste van supergeleiders zitten. Een internationaal onderzoeksteam met onder meer Leidse natuurkundigen zette in juli…

Leidse natuurkundigen stuitten op een verrassende interactie tussen elektronen en een resistlaag. De resistlaag blijkt elektrisch op te laden en te ontladen door invallende elektronen. Publicatie in Physical Review Letters.

Voor het eerst hebben natuurkundigen het ‘smelten’ in beeld gebracht van elektronen binnen een speciale soort isolator. Het stelt elektronen in staat om vrij te bewegen en verandert de isolator in een metaal of eventueel zelfs een superconductor. Publicatie in Nature Physics.

Persaandacht voor het Nature Physics-artikel over supergeleiding in dubbellaags-grafeen.

Natuurkundige Daniël Geelen ontwikkelde tijdens zijn promotie een nieuwe microscoop die laag-energetische elektronen gebruikt. Zulke elektronen zijn minder schadelijk voor biologische en organische materialen. Geelen promoveert op 31 mei.

Het blad Science publiceert drie artikelen tegelijk over een belangrijke ontdekking in vastestoffysica. Leids natuurkundige Jan Zaanen bespreekt deze ontdekking in dezelfde uitgave van 4 maart.

Om meer opslagcapaciteit van computergeheugen en snellere computers te kunnen bouwen, willen natuurkundigen weten wat de exacte positie is van elektronen in een elektrisch circuit. Prof. Michel Orrit en collega’s gaan een apparaat bouwen om dat te meten. De Stichting Fundamenteel Onderzoek der Materie…

Het is nog nooit gelukt om een enkel elektron te detecteren met zichtbaar licht via slechts één molecuul. Leids natuurkundige Michel Orrit en zijn onderzoeksgroep hebben nu een molecuul geïdentificeerd dat gevoelig genoeg is om een elektron te detecteren op een afstand van honderden nanometers. De resultaten…

Nature publiceert een artikel over een paradoxale ontdekking op het gebied van supergeleiding. Natuurkundigen zijn op zoek naar supergeleiding bij hoge temperatuur zodat minder koeling nodig is in bijvoorbeeld MRI-scanners. News & Views artikel van prof. Jan Zaanen in dezelfde uitgave van 19 augustu…

Vallejo

Hoe kunnen we de mysteries van quantummaterie verklaren?

Het Leiden Institute of Chemistry (LIC) krijgt er twee talentvolle jonge scheikundigen bij. Bela Bode en Michele Pavanello hebben beide een Marie Curie-subsidie gekregen. Bode gaat elektrontransport in fotosynthese onderzoeken en Pavanello gaat met een computermodel voor ladingtransport in grote moleculen…

Het is een team van onderzoekers gelukt om een enkel spinnend elektron te positioneren op een chip met een precisie van enkele nanometers. Hiermee ligt de weg open naar quantumchips met nano-elementen naar keuze. De resultaten zijn gepubliceerd in het gerenommeerde Applied Physics Letters.

Zelfs een kleine quantumcomputer zou in staat moeten zijn om de eigenschappen en het gedrag van nieuwe moleculen exact te simuleren. Dit zou de chemie naar een nieuw niveau tillen. Betere zonnepanelen, krachtiger batterijen, grote energiebesparingen in de chemische industrie: de toepassingen hebben…

Elektronen in grafeen gedragen zich als lichtdeeltjes; ze hebben geen massa en gaan overal doorheen. Heel handig als je droomt over nano-elektronica. Maar je moet ze wel in goede banen leiden. Carlo Beenakker gaat onderzoeken hoe. Hij kreeg er een ERC Advanced Grant voor van 1,5 miljoen euro.

Majorana ontmoet een zeemeermin

Natuurkundigen van de Universiteit Leiden en Stichting FOM hebben een manier gevonden om de eigenschappen van 'slimme', door de mens ontworpen materialen beter te begrijpen. Hun methode onthult hoe op elkaar gestapelde laagjes in zo’n materiaal samenwerken om het geheel tot een hoger niveau te tillen.…

Laagjes gestapeld grafeen kunnen werken als een spiegel voor bundels van elektronen. Dat ontdekten natuurkundigen Daniël Geelen en collega’s, met een nieuw type elektronenmicroscoop. In het vakblad Physical Review Letters beschrijven ze het resultaat, dat zou kunnen leiden tot optische instrumenten…

Deze headerfoto haalde al eens De Volkskrant als Beeld van de Week en won de tweede prijs in de LION Image Award. Het achterliggende onderzoek is niet minder succesvol als het om prijzen gaat. Afgelopen augustus sleepte groepsleider Tjerk Oosterkamp een NWO Projectruimtesubsidie in de wacht, en nu kent…

Met ingang van 1 juni heeft de Universiteit Leiden Sense Jan van der Molen benoemd tot hoogleraar Fysica van de Gecondenseerde Materie. Hij onderzoekt de unieke elektronische eigenschappen die ontstaan als je atomair dunne laagjes op elkaar stapelt tot nieuwe materialen.

Elektronen die synchroon om hun as spinnen, blijken over grote afstand supergeleidend te blijven in magnetisch chroomdioxide. Elektrische stroom uit deze elektronen kan kleine magneetjes omklappen, en de supergeleidende variant levert mogelijk de basis voor een harde schijf zonder energieverlies. Publicatie…

Grafeen en andere laagjesmaterialen vormen samen compleet nieuwe stoffen. Leidse natuurkundigen leggen de basisregels vast voor het ontwerpen van zulke materialen door te meten hoe de lagen in een stapel met elkaar wisselwerken. Publicatie op 29 november in Nature Communications.

Onconventionele supergeleiders vormen een van de grote vraagstukken uit de natuurkunde. Eén daarvan is strontiumruthenaat, dat eruit springt als controversiële supergeleider. Leidse natuurkundige Kaveh Lahabi heeft tijdens zijn promotie-onderzoek nieuwe inzichten opgedaan over de aard van supergeleiding…

Om katalysatoren te bouwen die ontelbaar vaak brandstoffen uit CO2 kunnen produceren, moeten we nog veel meer te weten komen over de werking van katalyse. Irene Groot verricht baanbrekend onderzoek naar katalyse op atomair niveau.

Prof. Jan Pieter Abrahams heeft een Technology Area (TA)-premie van 750.000 euro ontvangen. Twee derde van dit bedrag wordt door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), Chemische Wetenschappen gefinancierd en een derde door het bedrijfsleven.

Leidse natuurkundigen hebben de systematiek ontdekt achter isolerende materialen waarin collectief kwantumgedrag van elektronen ongestoord kan blijven bestaan. Het gaat om zogenoemde topologische isolatoren. Met het Leidse ‘recept’ wordt het eenvoudiger materialen te zoeken waarmee supersnelle elektronica…

Het gedrag van deeltjes in hoge-temperatuur supergeleiders is mogelijk beter te verklaren met de snaartheorie dan met de kwantumtheorie. Fysicus Jan Zaanen stelt dit in een artikel in Nature.

Fysicus Carlo Beenakker heeft een FOM-projectruimtesubsidie ontvangen om een theoretisch model te bouwen van een majoranakanon, een veelbelovend instrument voor kwantumcomputers.

We begrijpen niet hoe sommige materialen supergeleidend worden bij relatief hoge temperaturen. Leids natuurkundigen hebben nu een verrassende connectie gevonden met zwarte gaten. Het stelt ons in staat om onze kennis over zwarte gaten te gebruiken bij het oplossen van het mysterie van hoge-temperatuur…

Leids natuurkundige Milan Allan en zijn groep hebben een schijnbare paradox ontdekt in een materiaal met nul elektrische weerstand. Ze maten opgesloten ladingen, terwijl ladingen in theorie altijd blijven stromen in afwezigheid van weestand. De ontdekking kan een ontbrekend puzzelstukje zijn in een…

Elektrische ruis kan nuttig zijn voor wetenschappers, maar juist hinderlijk voor elektronicafabrikanten. Ze delen wel de behoefte om de hoeveelheid ruis te voorspellen. Promovendus Sumit Tewari herschrijft nu een honderd jaar oude wet die ruis relateert aan stroom. Hij verdedigt zijn proefschrift op…

Leids fysicus Koenraad Schalm liet in 2009 met zijn collega's Zaanen en Cubrovic zien dat de snaartheorie mogelijk praktische toepassing heeft. Hij gebruikte hem om het mysterieuze gedrag van elektronen in hogetemperatuur-supergeleiders beter te begrijpen. Met een Vici-subsidie gaat Schalm hier nu mee…

De snaartheorie ligt de laatste jaren onder vuur. De grote beloftes werden nog niet waargemaakt. Leidse theoretische fysici hebben nu voor het eerst de snaartheorie gebruikt om een natuurkundig fenomeen te beschrijven. Ze deden een vondst waarmee ze deze week in ‘Science’ staan.

Wetenschappers van de TU Delft en de Universiteit Leiden hebben superstromen geobserveerd in grafeen die heen en weer kaatsen tussen de randen van het grafeen zonder verstrooiing onderweg.

Leidse natuurkundigen krijgen 1,5 miljoen euro voor het ontwikkelen van een hybride microscoop met nanometer-resolutie. 'Het idee is om de voordelen van elektronenmicroscopen te combineren met die van optische microscopen.'

Fotosynthese is de oorsprong van het leven op aarde, maar ook nog grotendeels onbegrepen. Neem bijvoorbeeld het geweldig efficiënte mechanisme van het elektronentransport. Leidse onderzoekers laten voor het eerst zien waar een oorzaak hiervan te vinden is.

Metingen aan een supergeleider laten een scherpe overgang zien tussen een gewoon metaal en een zogeheten 'vreemd' metaal. Maar wat pas echt vreemd is: de overgang verliest die scherpte weer als de temperatuur daalt. Theoretisch natuurkundige Jan Zaanen, een van de auteurs van een Science-artikel: 'We…

Eiwitten in de membranen van een cel laten zich notoir moeilijk onderzoeken. Vandaar dat oppervlaktefysicus Tjerk Oosterkamp en collega’s hard werken aan een nieuwe techniek om ze zichtbaar te maken. Vandaag publiceren de fysici in Nature over het ‘eerste licht’ van hun nieuwe microscoop.

Vijf onderzoeksprojecten van jonge Leidse onderzoekers zijn in de tweede toekenningsronde van de NWO Rubiconsubsidies gehonoreerd. De wetenschappers mogen onderzoek doen aan prestigieuze onderzoeksinstellingen in binnen- en buitenland.

Leidse fysici en chemici zijn erin geslaagd om twee grafeenlagen zo dicht bij elkaar te brengen dat een elektrische stroom spontaan overspringt. In de toekomst stelt dit wetenschappers mogelijk in staat om de randen van grafeen te bestuderen en ze te gebruiken voor het uitlezen van DNA met een hogere…

Leidse natuurkundigen en internationale collega's in Genève en Barcelona hebben het mechanisme bevestigd waardoor magic-angle grafeen supergeleidend wordt. Dit is een flinke stap naar het ophelderen van het mechanisme achter hoge-temperatuur-supergeleiding, een decennia oud mysterie voor natuurkundigen,…

'Het Nederlands Centrum voor Elektronen Nanoscopie (NeCEN) is een mooi voorbeeld van een faciliteit die op nationale schaal toegang biedt tot de laatste ontwikkelen op het gebied van cryo-elektronen microscopie', dat schrijft Sriram Subramaniam, een vooraanstaand leider in deze tak van sport, in het…

Jaap Kautz en Johannes Jobst hebben de NeVac prijs gewonnen voor het ontwikkelen van een geheel nieuwe methode om elektrische geleiding te bestuderen. Het artikel dat zij en hun groepsleider Sense Jan van der Molen hierover schreven, werd door de jury geprezen voor zijn leesbaarheid. De prijs wordt…

3D en peer review.

Het Kamerling Onnes Gebouw (KOG), waar Heike Kamerligh Onnes in 1908 in zijn koudelab temperaturen nabij het absolute nulpunt bereikte (-269 Celcius) en waar Hendrik Lorentz en Pieter Zeeman in 1896 ontdekten dat er lichte geladen deeltjes (elektronen) in de materie rondbewegen, is erkend als ‘EPS Historic…

Dit jaar hebben maar liefst twee Leidse natuurkundigen een prestigieuze ERC Starting Grant in de wacht gesleept. Met een budget van 1,5 miljoen euro is dit een van de grootste individuele beurzen voor wetenschappers.

De nieuwe generatie computers waarover we in de toekomst beschikken, hebben we wellicht voor een deel te danken aan het werk van Anton Akhmerov. De talentvolle theoretisch natuurkundige heeft in maar liefst twee onderwerpen binnen de nano-elektronica belangrijke doorbraken gedaan. Hij promoveerde 31…

Wervingsposter voor Natuurkunde