Delft (NL) – De lading in een nanobuis is niet gelijkmatig verdeeld, maar verspreidt over kleine ladingseilandjes, zo ontdekten Delftse natuurkundigen.


Regelmatig bereikt de afdeling Quantum Transport van de TU Delft met nieuwe vondsten vakbladen zoals Nature en Science. Er gaat veel aandacht uit naar hun onderzoek aan koolstof nanobuisjes, de buisvormige variant van de buckyballs die wel lijkt op een rol grafiet. Deze week beschrijven dr Sander Tans en prof dr Cees Dekker in Nature de verdeling van lading over nanobuizen. Eerder maakten ze van een enkel nanobuismolecuul een transistor (zie ook de rubriek Hot Paper in Natuurwetenschap & Techniek wetenschapsmagazine, april 2000). Ze wilden nu weten hoe de spanning verandert over de lengterichting van de buis. Dat helpt om te begrijpen hoe de nanobuistransistor werkt.
Tans en Dekker brachten een spanningsverschil aan tussen de beide uiteinden van het nanobuisje. Daardoor begon door het buisje een stroom van elektronen te lopen. Met een atomic-forcemicroscoop bepaalden de natuurkundigen vervolgens het spanningsveld op diverse plekken. Dekker: “De lading hoopt zich op op kleine eilandjes die ongeveer veertig nanometer van elkaar zijn verwijderd. Dat hadden we niet verwacht. De elektronen springen kennelijk van punt naar punt en zorgen op deze manier voor de geleidende capaciteiten van een nanobuis.”
Al verwachten de Delftse onderzoekers nu niet direct een werkelijke toepassing van deze vondst, toch beschouwen ze de ontdekking als een eerst stap in het ontrafelen van het hoe en waarom van de geleiding door nanobuizen. Een belangrijke vraag is nu waarom de lading zich concentreert op plekken die veertig nanometer van elkaar vandaan liggen.

Erick Vermeulen