Onderzoek naar elektronen in 1,58 dimensies

Onderzoek & Wetenschap 13/11/2018 13:24:45

Het is bekend dat elektronen zich heel anders gedragen in drie dimensies (kubus), twee dimensies (vlak) of één dimensie (draad), maar wat gebeurt er als elektronen in 1,58 dimensies leven?

Lees hieronder verder   
Verwant

Karel Proesmans wint prestigieuze ‘Early career prize’

Rekenmethode om nano-mikadodoosjes te ontwerpen voor fotonica

Analyse genoomsequentie kan sneller en goedkoper

Oplichtende nanodeeltjes vertonen opvallend gedrag

AcademicLabs connecteert Europese en Japanse wetenschappers

Nieuw gen ontstaat in lab TU Delft onderzoekers

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Safe design according to A&B standards

Pilz Zonhoven

dinsdag 21 mei 2019

EPLAN Virtual Fair

online sessies

dinsdag 21 mei 2019

Advanced Engineering

Flanders Expo Gent

van 22/05/2019 tot 23/05/2019

Practical training: EN ISO13849-1

Pilz Zonhoven

woensdag 22 mei 2019

Navingo Career Event

RDM Rotterdam – Onderzeebootloods

donderdag 23 mei 2019

COMSOL Day

imec - Leuven

donderdag 23 mei 2019

Keuze van de redactie

(15/5) Volvo Car Gent gaat batterijen elektrische wagens produceren

(15/5) Farma- en biotechsector plant eigen opleidingscentrum

(13/5) Vlaanderen investeert 8 miljoen euro in alternatieven voor vrachtvervoer

(13/5) Knelpuntsectoren zoeken 18.200 hooggeschoolde profielen

(9/5) Primeur: Posetron gaat ‘Nearly Off Grid’

(9/5) Imec bluetooth sleutel voorkomt autodiefstal

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Niet-gehele dimensies, zoals 1,58, vind je in fractals, zoals je longen. Een fractal is een bijzonder soort structuur: als je inzoomt, zie je dezelfde structuur opnieuw. Een klein stukje Romanesco-broccoli ziet er bijvoorbeeld net zo uit als de hele stronk broccoli.

In elektronica worden fractals veel gebruikt in antennes, omdat ze signalen in een groot frequentiebereik kunnen verzenden en ontvangen.

Een relatief nieuwe onderzoeksrichting op het gebied van fractals is het quantumgedrag dat optreedt als je helemaal inzoomt tot op de schaal van elektronen.

Met behulp van een quantumsimulator slaagden natuurkundigen Sander Kempkes en Marlou Slot van de Universiteit Utrecht erin om zo’n fractal van elektronen te bouwen.

De onderzoekers maakten een soort ‘muffinvorm’ door koolmonoxidemoleculen in de juiste vorm op een koperen achtergrond te plaatsen met een scanning tunneling-microscoop. De resulterende Sierpiński-driehoek heeft een fractale dimensie van 1,58.

Zij observeerden dat de elektronen in de driehoek zich daadwerkelijk gedragen alsof ze in 1,58 dimensies leven. De resultaten van het onderzoek laten zien hoe bindende en niet-bindende Sierpińksi-driehoeken verschillen in energie, wat kansen oplevert voor het doorgeven van stroom door deze fractale structuren.

In de bindende driehoek zijn de elektronen met elkaar verbonden, waardoor ze makkelijk van plek veranderen (veel geleiding). In de niet-bindende driehoek zijn de elektronen niet verbonden en kunnen ze alleen een andere plek bereiken door te ‘springen’ (weinig geleiding).

Door de dimensie van de elektronische golffunctie te berekenen, konden de onderzoekers waarnemen dat de elektronen zelf beperkt zijn tot deze dimensie en dat de golffuncties deze fractionele dimensie erven.

Het onderzoek roept allerlei nieuwe vragen op, zoals wat het betekent voor elektronen om te leven in niet-gehele dimensies. Fractals hebben al veel toepassingen, dus verdere resultaten kunnen een grote impact hebben op onderzoek op de quantumschaal. << (Lydia Heida) (Illustratie: Kempkes et al., Nature Physics, 2018)

Op de figuur
Elektronen in bindende (l.) en niet-bindende (r.) Sierpiński-driehoeken; scale bar 2nm.

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Zelfrijdende shuttlebus getest op Brussels Airport

De komende dagen maakt de shuttle van constructeur 2getthere naast de terminal enkele demonstratieritten zonder reizigers aan boord. Hierbij wordt de technologie getest in een reële omgeving.

Oprichting Flanders Future Techfund goedgekeurd

De Vlaamse Regering heeft onlangs de ontwerpstatuten van dit nieuwe Flanders Future Techfund (FFTF) goedgekeurd en trekt nu 75 miljoen euro uit voor de oprichting ervan.

Novares Venture Capital verwerft minderheidsbelang in Quad Industries

De investering is gericht op het ontwikkelen van nieuwe systemen met intuïtieve, intelligente interfaces voor het interieur van auto's.

Universiteit van Brescia kiest Helmholz Benelux als partner

CSMT is een onderdeel van de Universiteit van Brescia, heeft een revolutionaire diagnose-tool voor Profinet ontwikkeld en wordt sinds kort vertegenwoordigd door Helmholz Benelux.

Engineeringnet Magazine 146 onlangs verschenen

Het nieuwste nummer van Engineeringnet Magazine is reeds bij zijn abonnees aangekomen en over drie weken zal deze editie ook online consulteerbaar worden via onze kanalen.

Jiffy Packaging installeert zonnedak met 1.885 zonnepanelen

Luminus installeerde in samenwerking met dochter Dauvister 1.885 zonnepanelen op het dak van Jiffy Packaging in Wellen. Goed voor een groot zonnedak van 5.400 vierkante meter.

Imec’s slimme radar maakt intuïtieve mens-machine interactie mogelijk

Imec ontwikkelde een prototype van een compacte 140GHz radar die zeer fijne bewegingen kan herkennen en die kan gebruikt worden als ondersteuning van intuïtieve mens-machine interacties.

Bouw van een ’nieuwe generatie’ waterstofproductie-eenheid gestart

Air Liquide is onlangs van start gegaan met de bouw van een "nieuwe generatie" waterstofproductie-eenheid in de Covestro-productievestiging in de haven van Antwerpen.

Agromatic Regelungstechnik lanceert actuators met Bluetooth

De nieuwste ontwikkeling van Agromatic Regelungstechnik, gelanceerd op de DIAM-beurs, combineert een flexibele activeringstijd die door de klant kan worden geselecteerd met de comfortabele instelling van de actuatorparameters via de Agromatic App die wordt bediend met een smartphone of tablet via bluetooth. >>

Partners