Nanotrådar växer i direktsändning i nytt supermikroskop

2018-04-18 16:20  

Ett nytt elektronmikroskop som förstorar bilden 50 miljoner gånger har tagits i bruk på Lunds universitet. Förhoppningen är att det ska leda till snabbare och strömsnålare elektronik.

– Nu kan vi köra ett experiment på en dag som tidigare tog ett år att genomföra, säger Reine Wallenberg, professor i fasta tillståndets kemi vid Lunds tekniska högskola.

Han är den som har koordinerat köpet av mikroskopet för 35 miljoner kronor och sett till att det har byggts på rätt sätt. Utrustningen är specialbyggd och världsunik.

I första skedet ska mikroskopet användas av nanoforskare, som nu får full koll på tillverkning av halvledande nanotrådar. På sikt är tanken att mikroskopet även ska bli tillgängligt för andra forskare.

Ska ge effektivare elektronik

Kopplat till mikroskopet finns små rör som forslar in gaser med byggstenarna till nanotrådarna, till exempel molekyler med indium och gallium. Inuti mikroskopet suger en platta med gulddroppar åt sig metallatomerna, varpå halvledande nanopinnar växer fram inför forskarnas ögon.

– Eftersom vi kan studera vad som händer i både detalj och realtid blir det relativt enkelt för oss att experimentera när vi bygger. Vi får snabbt kvitto på vad som fungerar, säger Reine Wallenberg.

Nanoforskarna ägnar sig åt grundforskning, men förhoppningen är att de små nanotrådarna så småningom ska bana vägen för snabbare, effektivare och strömsnålare elektronik, till exempel i solceller, led-lampor och transistorer.

Men det är inte bara nanotrådar som ska studeras i det nya mikroskopet. Det ska också användas i ett nystartat forskningsprojekt som handlar om elektroners beteende och hur man kan påverka elektriska egenskaper i olika material.

– I min forskning är nanotrådarna bara ett redskap för att studera något annat. Nanotrådar har visat sig alldeles utmärkta att bygga upp atom för atom, nästan precis som man vill, säger materialprofessor Kimberly Thelander som leder projektet, i ett pressmeddelande.

Firar 75 år i Sverige

Mikroskopet har byggts i Hitachis fabrik i Japan. Väl på plats i Kemicentrum i Lund har det försetts med gassystemet, som gör det möjligt att släppa in nio olika gaser i mikroskopet. Det är den delen av utrustningen som är specialbyggd efter lundaforskarnas önskningar.

För att få plats med den fem meter höga pjäsen behövde taket på Kemicentrum höjas. Eftersom mikroskopet är känsligt för vibrationer och magnetfält har det placerats i en betongbunker.

Läs mer: ESS nöjer sig med den bantade acceleratorn

Det har tagit ett par år att få alla delar på plats och testa igenom de olika funktionerna. Nyligen blev arbetet färdigt.

– Vi har redan sett saker som man inte har sett tidigare. Vi är de första som kan se den kemiska sammansättningen medan nanotrådarna växer. Det är en av de första sakerna vi ska skriva artiklar om, säger Reine Wallenberg.

I torsdags visades mikroskopet för svenska och utländska forskare. Samma dag uppmärksammades också att elektronmikroskopet firar 75 år i Sverige.

Nya supermikroskopet väger nära sex ton

I ett elektronmikroskop används elektroner i stället för ljus. Med hjälp av det går det att se saker på atomär nivå.

Det nya mikroskopet på Lunds universitet heter formellt Environmental transmission electron microscope, ETEM.

Det förstorar det man vill studera upp till 50 miljoner gånger. Upplösningen är 86 pikometer eller 0,86 ångström.

Mikroskopet har kostat 35 miljoner kronor och finansieras av Wallenberg-stiftelsen.

Det väger nästan sex ton och har tillverkats av det japanska företaget Hitachi.

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt