NWO-I

NWO - Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - print-logo

URL voor deze pagina :
https://www.nwo-i.nl/fom-historie/jaarverslagen/hoogtepunten/hoogtepunten2013/nieuw-deeltje-kan-quantumcondensatie-bij-kamertemperatuur-mogelijk-maken-nr-i24/

Geprint op :
17 december 2018
20:26:05

Tijdens quantumcondensatie smelten microscopisch kleine deeltjes met verschillende energieniveaus samen tot één enkele macroscopische toestand. In zo'n toestand zijn individuele deeltjes niet meer te onderscheiden, zodat de materie als een 'superdeeltje' kan worden gezien. 

Al in de jaren twintig van de vorige eeuw voorspelden Bose en Einstein dat deeltjes bij erg lage temperaturen zo'n condensaat zullen vormen. Pas in de jaren negentig werd het bestaan van een Bose-Einstein condensaat experimenteel bevestigd, door gasatomen te koelen tot nét boven het absolute nulpunt (-273 graden Celsius). De precieze condensatietemperatuur is afhankelijk van de massa van de deeltjes: hoe zwaarder de deeltjes, hoe lager de temperatuur moet zijn voordat condensatie optreedt. Wetenschappers zoeken daarom al lange tijd naar extreem lichte deeltjes die kunnen condenseren bij kamertemperatuur.

PEP's
Onderzoekers van FOM-instituut AMOLF en Philips Research hebben nu een nieuw soort deeltje gemaakt dat een mogelijke kandidaat is voor quantumcondensatie bij kamertemperatuur: de extreem lichte plasmon-exciton-polariton (PEP). Dit deeltje is een hybride tussen licht- en materiedeeltjes. Het bestaat uit fotonen (lichtdeeltjes), plasmonen (deeltjes die uit elektronen bestaan die in metalen nanodeeltjes trillen) en excitonen (geladen deeltjes in organische moleculen). Door de fotonen, plasmonen en excitonen op een bijzondere manier te koppelen, hebben de onderzoekers PEP's gecreëerd met een massa die een biljoen keer kleiner is dan de massa van atomen. Dankzij hun kleine massa maken PEP's quantumcondensatie bij kamertemperatuur mogelijk.

PEP's bestaan voor een groot deel uit fotonen. Daarom zal hun verval gepaard gaan met het uitzenden van licht. Dat licht heeft unieke eigenschappen, wat het geschikt maakt als basis voor nieuwe optische apparaten. FOM-instituut AMOLF en Philips Research hebben recente verbeteringen aan witte leds gedaan met vergelijkbare systemen