Nieuwe microscoop scant quantummaterialen bij ultralage temperatuur

Natuurkundige Ingmar Swart en zijn team hebben deze winter een wel heel bijzondere microscoop geïnstalleerd in het Bloembergengebouw op het Utrecht Science Park. Deze scanning tunneling microscoop maakt gebruik van een ultrahoog vacuüm en ultralage temperaturen om quantummaterialen atoom-voor-atoom te maken en te bestuderen.

De ultra-lage temperaturen zijn nodig om de materialen goed te kunnen scannen: atomen trillen langzamer bij lagere temperaturen, dus worden de monsters gekoeld tot -272,8 graden Celcius, slechts 0,3 graden boven het absolute nulpunt. Om verstoring door luchtmoleculen tot een minimum te beperken, worden de monsters ook in een bijna perfect vacuüm gebracht, met een luchtdruk die ongeveer tienduizend miljard keer lager is dan die van de lucht die wij inademen. De totale opstelling weegt ongeveer 1500 kg.