NWO-I

NWO - Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - print-logo

URL voor deze pagina :
https://www.nwo-i.nl/nieuws/2001/12/21/exotisch-atoom-voor-klassieke-en-quantummechanica/

Geprint op :
9 december 2018
19:59:10

Gekozen jaar: Alles201820172016201520142013201220112010200920082007200620052004200320022001200019991998

Exotisch atoom voor klassieke en quantummechanica

2001/16

Natuurkundigen in het LaserCentrum van de Vrije Universiteit in Amsterdam zijn erin geslaagd een samengesteld deeltje te maken dat beschreven kan worden als een waterstofatoom met een verzwaard elektron. Een gewoon waterstofatoom bestaat uit een elektrisch positief geladen kern (een proton) en een elektrisch negatief geladen deeltje (een elektron). In het Lasercentrum is het elektron vervangen door een negatief geladen waterstofion. De afstand tussen dit negatieve deeltje en de positieve kern is naar verhouding heel groot gemaakt, maar de tegengestelde ladingen die elkaar aantrekken houden het geheel toch bij elkaar. Het gedrag van dit molecuul kan in deze situatie zowel met quantummechanica als klassieke dynamica beschreven en begrepen worden. Daarmee is het een modelsysteem om de overlap tussen klassieke en quantummechanica te onderzoeken. De natuurkundigen, Elmar Reinhold en Wim Ubachs, publiceren resultaten van hun experiment in de Physical Review Letters van 7 januari 2002.

Lees verder

Licht onthult structuur en gedrag van rood eiwit

2001/15

Veel actieve biomoleculen geven straling af als ze met licht van een andere golflengte beschenen worden. Dat verschijnsel heet fluorescentie. Met moderne natuurkundige methoden kan de fluorescentie tot op het niveau van afzonderlijke moleculen gemeten worden. In de natuur ligt de golflengte van de fluorescentie echter zelden in het zichtbare licht. Als dat al het geval is, ligt de fluorescentie vaak in het blauw of groen. Het nadeel daarvan is dat verschillende soorten moleculen dan lastig afzonderlijk onderscheiden kunnen worden. Het was daarom in de moleculaire en celbiologie een grote doorbraak toen er een eiwit werd ontdekt dat in het rood fluoresceert. Waarom dat gebeurt en hoe dat precies gaat, was echter onduidelijk. Een groep natuurkundigen in het MESA+-instituut van de Universiteit Twente heeft nu ontdekt dat het overdragen van energie binnen complexen van dit eiwit, in combinatie met de structuur van de complexen, verantwoordelijk is voor de rode fluorescentie. Maria Garcia-Parajo (KNAW), Marjolein Koopman (FOM), Erik van Dijk (FOM), V. Subramaniam (MPI voor Biofysische Chemie, Göttingen) en Niek van Hulst (Universiteit Twente) publiceren hun bevindingen vandaag (4 december 2001) in de Proceedings of the National Academy of Science in Washington. De fluorescentie van het eiwit kan 'aan' en 'uit' staan. Dit gedrag maakt natuurkundigen erg nieuwsgierig naar de mogelijkheid zo'n eiwit als een optische moleculaire schakelaar te gebruiken. In het nu gepubliceerde onderzoek is daar overigens nog niet speciaal naar gekeken.

Lees verder

Eigenschappen van materialen veranderen door malen met een kogel

2001/11

Bij mechanische mishandeling van materialen treden veranderingen op in de structuur, die op den duur kunnen leiden tot de vorming van andere fasen. Kogelmalen is een effectieve techniek om materialen te ontordenen en hierdoor structuurveranderingen te laten plaatsvinden. Onder bepaalde omstandigheden kunnen ook chemische reacties optreden waarbij nieuwe verbindingen worden gevormd. FOM-onderzoeker Hessel Castricum bestudeerde in het Van der Waals-Zeeman Instituut van de Universiteit van Amsterdam veranderingen in diverse typen materialen, te weten zuivere metalen, metaallegeringen, oxides en polymeren (plastics), die met kogelmalen teweeg werden gebracht. Terwijl vanuit het verleden tamelijk veel bekend is over de structuurveranderingen in metaallegeringen, is aan de meeste andere materialen nog nauwelijks onderzoek uitgevoerd. Castricum promoveerde op 21 november 2001 op dit onderzoek. Het blijkt dat ontordening van polymeren gepaard gaat met een afname van het volume, terwijl een toename verwacht zou worden. Deze en…

Lees verder

Ultrasnelle lichtpulsen in hun beweging betrapt

2001/10

Waar bevindt zich de lichtpuls in een lichtkanaal precies, en wanneer komt hij langsflitsen? Met een nieuwe 'tijdsopgeloste fotontunneling' microscoop is het voor het eerst mogelijk met een oplossend vermogen van femtoseconden (10-15 seconde) en nanometers te kijken in een optische structuur. Was dit tot voor kort 'hoger giswerk', de pulsen zijn nu ook daadwerkelijk te betrappen. De promovendi Marcello Balistreri en Henkjan Gersen hebben de nieuwe microscoop ontwikkeld. Hun onderzoek, gefinancierd door FOM, hebben zij verricht aan het MESA+ onderzoekinstituut van de Universiteit Twente. Op 2 november zijn de resultaten gepubliceerd in het Amerikaanse weekblad Science.

Lees verder

FOM top-40 van nieuwe 'hot papers' in de Nederlandse natuurkunde per 1 november 2001

FOM stimuleert vernieuwend onderzoek. Daarom onderzoekt FOM regelmatig wie de opkomende (internationaal opvallende) in Nederland werkende fysici zijn en wat de nieuwste ontwikkelingen in de natuurkunde zijn. Voor dit doel (scouting) is één van de informatiebronnen ons overzicht van 'hot papers'. De FOM top-40 van 'hot papers' geeft: - per 1 november 2001 - de 40 natuurkundepublicaties - uit de periode van 1 januari 1999 tot heden - waarvan ten minste één auteur een Nederlands adres heeft - die gemiddeld PER MAAND het hoogste aantal en in totaal tenminste 10 citaties ontvingen - exclusief zelfcitaties van elk van de auteurs. FOM zal op haar website ieder half jaar zo'n 'top-40' publiceren van Nederlandse publicaties die in de afgelopen circa 3 jaar zijn verschenen. Uiteraard voert FOM daarnaast met regelmaat ook citatie-analyses uit die veel langere perioden bestrijken. Die analyses geven…

Lees verder

Kristalkiemen ontstaan anders dan gedacht

2001/14

Kristallen beginnen zich altijd te vormen rond een kiem. Stefan Auer en Daan Frenkel van het FOM-Instituut voor Atoom- en Molecuulfysica (AMOLF) in Amsterdam publiceerden vorig jaar als eersten een numerieke methode waarmee men kan voorspellen hoe snel die kiemen ontstaan. Daaruit bleek dat sommige kristalkiemen zich langzamer vormen dan tot dan toe werd aangenomen. Nieuwe simulaties hebben nu aan het licht gebracht dat ook een ander aspect van de vorming van kristalkiemen anders verloopt dan men dacht. Het standaardmodel voor kiemvorming gaat er vanuit dat kiemen gemakkelijker kunnen ontstaan naarmate de oplossing sterker oververzadigd is. Auer en Frenkel hebben dit gedrag in detail onderzocht met behulp van computersimulaties aan een goed gekarakteriseerd modelsysteem, namelijk een mengsel van colloïden. Het blijkt dat bij toenemende oververzadiging de deeltjes niet gemakkelijker, maar boven een bepaalde concentratie juist moeilijker tot kristallen kunnen samenklonteren. Hun bevindingen staan in de Nature van 18 oktober.

Lees verder

Bose-Einstein condensatie in Nederland

Quantummechanica met menselijke proporties

Albert Einstein voorspelde in 1924 een nieuwe vorm van materie. Die zou ontstaan als een gas zou worden afgekoeld tot minder dan een miljoenste graad boven het absolute nulpunt. In 1995 lukte het de Amerikanen Carl Wieman en Eric Cornell, met onmiskenbare schatplichtigheid aan het werk van de Nederlandse onderzoeksgroepen van Jook Walraven en Boudewijn Verhaar, zo'n Bose-Einstein condensaat te maken. Sindsdien verschijnt iedere anderhalve dag een nieuwe publicatie over BEC. Ook in Nederland is het spannend aan het BEC-front.

Lees verder

Logisch schakelen met koolstof nanobuizen

2001/13

Op weg naar verdere miniaturisering van microelektronische schakelingen wordt volop onderzoek gedaan naar de mogelijkheden die nanobuizen van koolstof bieden. Zo'n buis is in wezen één molecuul en maakt dus een moleculaire schakelaar mogelijk. Onderzoekers van de Technische Universiteit Delft en de Stichting FOM hebben nu een belangrijke stap voorwaarts gezet. Ze hebben als eersten in de wereld transistorcircuits met dergelijke buizen gemaakt waarmee ze vier verschillende soorten logische handelingen kunnen uitvoeren. Logisch schakelen staat hierbij voor digitaal regelen, oftewel geen signaal staat voor 0, wel signaal staat voor 1. Dit type digitale logica vormt de basis voor al onze hedendaagse computers. Met de Delftse resultaten kan zulke digitale elektronica nu dus met afzonderlijke moleculen worden uitgevoerd in plaats van met het gebruikelijke silicium. Een artikel hierover verschijnt 9 november in het Amerikaanse weekblad Science.

Lees verder

Pistoolgarnaal knalt niet alleen, hij flitst ook

2001/12

Een jaar geleden was de pistoolgarnaal wereldnieuws. Onderzoekers van de Stichting FOM, de Universiteit Twente en de Technische Universität München publiceerden toen een verklaring voor de luide knallen die pistoolgarnalen produceren. Ze kunnen één van hun scharen razendsnel dichtklappen en door de hoge snelheid van het water dat tussen de schaarhelften wegspuit ontstaat door de onderdruk een luchtbel die vervolgens met een luide knal implodeert (zie Pistoolgarnalen knallen met knappende luchtbellen). Nu blijkt uit een korte publicatie van dezelfde onderzoekers (Detlef Lohse, Barbara Schmitz en Michel Versluis) in Nature van 4 oktober dat de imploderende bel ook superkorte lichtflitsen produceert.

Lees verder

Licht in halfgeleiders elektrisch manipuleren

2001/11

De werking van veel gebruikte elektronische schakelingen en apparaten zoals transistoren, microprocessoren en mobiele telefoons, is gebaseerd op de stroom van elektronen door een halfgeleider ten gevolge van een aangelegde elektrische spanning. Onderzoekers in Nijmegen en Cambridge (Groot-Brittannië) hebben nu aangetoond dat de optische eigenschappen van halfgeleiders op een soortgelijke manier door een aangelegde spanning gemanipuleerd kunnen worden. Zo kan bijvoorbeeld met een spanning worden bepaald waar in een halfgeleider licht uitgezonden gaat worden, een principe dat in de toekomst gebruikt kan gaan worden voor een elektro-optische schakelaar met vele afzonderlijke kanalen. De resultaten van de experimenten verschijnen binnenkort in Science. Het artikel wordt vandaag gepubliceerd op de website van ScienceExpress. Het onderzoek kwam tot stand in een samenwerking tussen onderzoekers van de Katholieke Universiteit Nijmegen, de Stichting FOM, Toshiba Research Europe Limited (Cambridge) en de universiteit van Cambridge.

Lees verder
Pagina binnen deze categorie: 1 2 3 4 van 4