Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Elektronen met een energie van 10,9 elektronvolt brengen enkele en twee- en driedubbele laagjes grafeen in kaart.

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 voor elektronenbundels in plaats van licht.

eV-TEM, zo noemen Geelen en collega's de nieuwe techniek. Het is een variant op de elektronenmicroscoop, waarbij bundels van elektronen worden afgevuurd op het preparaat dat in beeld gebracht moet worden.

Langzame elektronen
Volgens de quantummechanica zijn elektronen net zo goed golven als zichtbaar licht, alleen met een veel kortere golflengte. Dus zijn met behulp van elektronen kleinere details in beeld te brengen dan met een lichtmicroscoop. Het nadeel is wel dat de elektronen een preparaat op den duur beschadigen.

Dat is een van de redenen dat Daniël Geelen, Johannes Jobst, Sense Jan van der Molen en Rudolf Tromp ‘langzame' elektronen gebruiken, met lage energieën van enkele elektronvolts (eV, vandaar de eV in ‘eV-TEM) in plaats van de gebruikelijke tien- of honderdduizenden elektronvolts.

Elektronen in beeld brengen
De groep beschikt sinds 2010 over een door Tromp bij IBM ontwikkelde LEEM (Low Energy Electron Microscope), die de terugkaatsende elektronen in beeld brengt. Geelen breidde de opstelling uit door ook de elektronen in beeld te brengen die door het preparaat heenschieten, de ‘transmissie'. Daarmee werd het apparaat ook een Transmissie Elektronen Microscoop (eV-TEM).

Elektronen in grafeen
Een van de eerste onderzochte materialen is grafeen, de tweedimensionale variant van koolstof in een kippengaas-achtig moleculair patroon van zeshoeken. De onderzoekers schoten de langzame elektronen af op enkele, dubbele en driedubbele laagjes grafeen, en brachten zo de transmissie in beeld.

‘Er is veel onderzoek geweest naar hoe elektronen zich gedragen binnenin grafeenlagen, maar nauwelijks naar hoe ze bewegen tussen verschillende lagen,' vertelt Sense Jan van der Molen.

Theorie getoetst
Een theoretisch model uit de jaren zeventig voorspelt dat langzame elektronen gemakkelijk door dunne lagen heenschieten, omdat ze nauwelijks interacties aangaan met de elektronen in die laagjes. Naarmate de energie en de snelheid van de elektronen wordt opgevoerd, nemen de interacties toe, waardoor er steeds minder elektronen door het preparaat heenkomen. Deze ‘universele curve' zou gelden ongeacht het materiaal.

Grafeen als spiegel
Maar de Leidse natuurkundigen zagen iets heel anders. Bij specifieke elektronenenergieën maten ze scherpe dalen in de transmissie, die overeenkwamen met pieken in de reflectie. ‘Voor elektronen met bepaalde energieën werkt het grafeen als een spiegel,' zegt Van der Molen.

In het artikel geven ze ook een verklaring: elektronen zijn golven, en voor bepaalde golflengtes versterken de gereflecteerde golven van de afzonderlijke grafeenlagen elkaar. Door deze ‘positieve interferentie' werken alle grafeenlaagjes samen als een spiegel.

Hetzelfde effect is te zien in de groene of paarse waas van een antispiegelingslaag op brillen en verrekijkers. Die bestaan ook uit laagjes, waarvan de reflecties positief interfereren voor groen of paars licht.

Dunne lagen minder voorspelbaar
Het golflengte-afhankelijke spiegelen geeft aan dat dunne lagen zich helemaal niet zo voorspelbaar en materiaal-onafhankelijk gedragen, zegt Johannes Jobst. ‘De resultaten zijn sterk afhankelijk van de elektronenstructuur van het materiaal, èn van de energie van de elektronen.'

Daarbij toont het onderzoek de mogelijkheid aan om gelaagd grafeen te gebruiken als spiegel voor elektronenbundels. ‘Het is misschien zelfs mogelijk om ze te gebruiken voor bundelsplitsers.'

Zulke bundelsplitsers, die een enkele invallende bundel splitsen in twee afzonderlijke bundels, zijn standaard en in veelvoudig gebruik in de lichtoptica, maar bestaan nog niet voor elektronen. Dunne grafeenlaagjes zouden in dit gemis kunnen voorzien. Maar eerst willen de onderzoekers andere materialen in beeld brengen. Van der Molen: ‘Door deze stap wordt fundamenteel nieuw onderzoek mogelijk; niet alleen aan gelaagde materialen, maar bijvoorbeeld ook aan gevoelige biomoleculen die in standaard elektronmicroscopen snel kapot gaan.'

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> Miniatuuraandrijvingen in ...
> Europese standaarden voor ...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

ASML en sponsor-zonnebloemen?

Circulair

Technologie, goed of kwaad?

Toon alle columns / opinies

Advertorial

Ncab group Benelux ondersteund u regionaal 
Ncab group Benelux b.v. Is perfect in staat om betrouwbare high tech pcb's te leveren door middel van haar uitgebreide koopkracht en expertise op het vlak van printplaatproductie. Wij hebben het proces volledig in handen door onze aanwezigheid op de locatie van de klant en in de fabrieken waar de printplaten worden geproduceerd. Dat betekend dat we ons kunnen focusen op onze klanten, en het eind-product dat ze krijgen.
Lees verder

 

Lezersaanbieding

De PIC-IoT WG ontwikkelkaart combineert een krachtige PIC24FJ128GA705 MCU, een ATECC608A CryptoAuthentication^TM geïntegreerd beveiligingselement en de volledig gecertificeerde ATWINC1510 Wi-Fi® netwerkcontroller. Dit alles levert de meeste eenvoudige en effectieve manier op om ingebedde toepassingen te verbinden met de Google Cloud IoT kern.

Vacatures

NCAB Group Benelux B.V
PCB Engineer
Het zijn de mensen die de NCAB Group zo uniek maken. Je werkt in een snel groeiende mondiale omgeving met veel betrokkenheid van de medewerkers en voortdurende ontwikkeling van competenties. Help ons in ons streven om marktleider in de productie van PCB's (printplaten), waar ook ter wereld, te worden. Deze rol is bij uitstek geschikt voor een Engineer met ondernemersgeest die ervan houdt om met klanten in contact te zijn en de kennis en kunde heeft om een goede PCB te bouwen. De groeimogelijkheden binnen deze functie en binnen NCAB zijn uitzonderlijk. Lees verder .

Dunea
Manager Toezicht Drinkwaterveiligheid
Als Manager Toezicht ben je samen met jouw team verantwoordelijk voor de drinkwaterveiligheid in het kader van de volksgezondheid en het toezicht houden op werken in en om onze assets (natuur, leidingen en installaties). Inhoudelijk betekent dit dat jullie zorgen voor inspecties bij bedrijven die drinkwater afnemen en toezicht op werkzaamheden aan de assets door derden (zoals aannemers). Jullie bevindingen worden gebruikt om samen met collega's van andere teams de kwaliteit en efficiency te verhogen. Klik hier voor meer informatie !

BAM Bouw en Techniek - Modulair ontwikkelen en bouwen
Senior Engineer Elektrotechniek
Wil jij als senior engineer elektrotechniek nieuwe concepten op de markt brengen en een bijdrage leveren aan complexe en innovatieve projecten? Krijg jij energie van het ontwikkelen van nieuwe elektrotechnische oplossingen? Wil jij veel creatieve vrijheid in je functie en werk je graag in een multidisciplinair team dat gedreven wordt door innovatie? Lees dan snel verder !

BAM Bouw en Techniek
Uitvoerder Elektrotechniek
Voel jij je als Uitvoerder Elektrotechniek thuis bij complexe projecten waar jij eindverantwoordelijk bent voor planning, controle, uitvoering, veiligheid en kwaliteit op de bouw? Wil je graag projecten in regio oost doen met standplaats Apeldoorn? Dan is dit jou baan! Reageer nu via ''deze link'' .

BAM Bouw en Techniek
BIM Modelleur Elektrotechniek
Haal jij plezier uit het modelleren van complexe installaties in een multidisciplinaire omgeving? BAM zoekt een BIM Modelleur Elektrotechniek voor multidisciplinaire (complexe) projecten. Interesse? Lees dan verder !

BAM Bouw en Techniek
Teamleider / (Lead) Engineer Elektrotechniek
Houd je van complexe projecten, vind je het leuk om integraal te werken en wil je ook de verantwoordelijkheid dragen voor een ontwerpteam? BAM zoekt een Teamleider / Lead Engineer Elektrotechniek. Een combinatie van klantcontact, techniek én leiding geven. Interessant? Klik hier!

BAM Bouw en Techniek
Projectmanager Elektrotechniek Amsterdam - Realisatie
Heb jij organisatorisch talent en kun je processen goed coördineren? Weet jij de bindende factor in een team te zijn én kun je mensen inspireren?
Wat ga je doen?
Als projectmanager techniek ben je verantwoordelijk voor de realisatie van één of meerdere multidisciplinaire projecten. Jij bent vanuit de techniek (E & W) verantwoordelijk voor het installatietechnische gedeelte van onze utiliteitsbouwprojecten. Je zoekt actief de samenwerking met medewerkers van andere vakgebieden op om samen tot een goed ontwerp en uitvoering(plan) te komen. Solliciteer via deze link!

Bedrijf in beeld

  DELO Industrial Adhesives

  AVE Added Value Electronics

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.