Topologische materialen geven nieuwe draai aan elektronica

Topologische isolatoren zijn materialen die zowel eigenschappen van geleiders als van isolatoren bezitten. Doordat de elektronenbanden in deze systemen in de knoop zitten, moeten de elektronen aan de randen van het materiaal andere banen volgen.

De twist in de elektronenbanden levert volgens prof.dr. Mark Golden (UvA) nieuwe en uiterst spannende fysica op. Golden leidt een FOM-programma dat is gericht op het creëren, onderzoeken en controleren van 2D en 3D topologische isolatoren. Uiteindelijk kan deze kennis leiden tot energie-efficiënte spintronica en een krachtig platform voor topologische quantum computation.

 

Programmaleider Mark Golden: "Wij combineren theoretische en experimentele kennis om systemen te ontwikkelen die zijn gebaseerd op topologische elektronische toestanden. Zo hopen we ook als eerste de prachtige theoretische voorspellingen in dit veld te kunnen realiseren." Het programma bundelt de krachten van universitaire onderzoeksteams uit Amsterdam, Leiden, Delft en Twente.

Wetenschappelijk en maatschappelijk belang

Golden’s programma is één van de vijf onderzoeksprogramma’s waaraan door de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) in totaal 10,4 miljoen euro wordt toegekend. De onderzoeksgroepen gaan werken aan gebieden waarop de Nederlandse natuurkunde internationaal uitblinkt en waarvan het wetenschappelijk en maatschappelijk belang duidelijk aanwezig is. Dit varieert van topologische isolatoren tot de moleculaire werking van het menselijk geheugen.

Focus en massa

De Vrije FOM-programma’s verenigen de beste onderzoeksgroepen op hun terrein in Nederland. In elk onderzoeksprogramma bundelen dé specialisten van de verschillende Nederlandse kennisinstellingen hun krachten. Daarmee realiseert FOM wat in het beleidsjargon ‘focus en massa’ heet: met een fors aantal van de beste onderzoekers in Nederland op nationaal niveau gecoördineerd werken aan een beperkt aantal uitdagende wetenschappelijke onderwerpen.

Zware competitie 

De vijf gehonoreerde programma’s zijn de winnaars in een zware competitie die afgelopen voorjaar startte met veertien ingediende aanvragen voor Vrije FOM-programma’s. Op basis van mondelinge presentaties, adviezen van commissies en een scherpe beoordeling door internationale experts van de wetenschappelijke kwaliteit van de aanvragen, heeft het bestuur van FOM de hoogst eindigende aanvragen beloond met de door hen gevraagde middelen.