Nanoteknologi. Om hur nanokonceptet växer i Lund. Nanoteknologi 292

Relevanta dokument
Fasta tillståndets fysik FFFF05

Halvledarfysik. Hur fasta tillståndets fysik kom till Lund.

Halvledarteknik, fotonik och kvantinformation

Var står nanotekniken idag - och hur ser framtiden ut?

Nanoteknik vad är det? Trender, exempel, möjligheter, risker. Bengt Kasemo Teknisk Fysik Chalmers

8-10 Sal F Generellt om kursen/utbildningen. Exempel på nanofenomen runt oss

Utlysning av ramanslag till Nano-X-konsortier för kompetensutveckling och rekrytering av unga forskare inom tillämpad nanovetenskap

Kvantteknologi. Superpositioner, entanglement, kvantbitar och helt döda katter

MAX IV Vår nya ljuskälla. Åke Kvick, MAX-lab, Lund, Sweden

Plasmonresonans I metaller så hålls atomerna ihop av

Fullsatt på öppen föreläsning om nanosäkerhet. Föreläsningen avslutades med frågor från den drygt femtio personer stora publiken.

Banbrytande elektronik vid LTH

Emma Johansson

Välkomna till kursen i elektroniska material!

Välkomna till kursen i elektroniska material! Martin Leijnse

Från TB studenter till doktorander i biomolekylär och organisk elektronik

Hur kan du förklara f vad som menas med NANOTEKNIK?

Kvantteknologi. Superpositioner, entanglement, kvantbitar och helt döda katter

Nanotekniken - både möjligheter och risker

Analysis of Structure, Composition and Growth of Semiconductor Nanowires by Transmission Electron Microscopy

Studieplan för utbildning på forskarnivå. Teknisk fysik med inriktning mot materialanalys

SweNanoSafe. Nationell plattform för nanosäkerhet vid Swetox. Avfallsrådet 27 september 2017

KRAFTSAMLING FÖR FRAMVÄXTEN AV EN VÄRLDSLEDANDE NANOMATERIALINDUSTRI

Bred Ingång: inriktning Teknisk Fysik

Civilingenjör i teknisk fysik, 300 hp

0. Inledning, motivation

Kvantbrunnar Kvantiserade energier och tillstånd

Halogenlampa Spektrometer Optisk fiber Laserdiod och UV- lysdiod (ficklampa)

Kvantbrunnar -Kvantiserade energier och tillstånd

QuNano AB tillkännager styrelseordförande samt medlemmar i företagets vetenskapliga råd

Sagan om ringarna. Berättelsen om en liten MAX hur han började gå, växte upp och blev stor.

Nanomaterial i arbetsmiljön - introduktion

WEBBPLATS SKICKA VIDARE AVPRENUMERERA

KRAFTSAMLING FÖR FRAMVÄXTEN AV EN VÄRLDSLEDANDE NANOMATERIALINDUSTRI

Mikro/Nanoelektronik. Jan Andersson, Adj. Prof. STC Center Mittuniversitetet, Sundsvall STC Sensible Things that Communicate

Fysicums lokaler. Tycho Brahe (Tycho Brahe's portrait (from NASA's website)

FAFA55, 2015 Föreläsning 16, läsvecka 7 14 december 2015

Hur en stoppar en handbollsplan i ett snapsglas. Emma Björk Nanostrukturerade material

Införande av ett webbaserat responssystem i undervisningen Rapport av ett PUG-projekt från (med några senare tillägg)

Studieplan för utbildning på forskarnivå. Teknisk fysik med inriktning mot elektronik

Tentamen Elektromagnetism

KUNGLIGA FYSIOGRAFISKA SÄLLSKAPET I LUND STIFTADES DEN 2 DECEMBER 1772

Motivet finns att beställa i följande storlekar

Föreläsning 6. Amplituder Kvanttillstånd Fermioner och bosoner Mer om spinn Frågor Tentan. Fk3002 Kvantfysikens grunder 1

Nanoteknologi. Programkurs 6 hp Nanotechnology TFYA43 Gäller från: 2019 VT. Fastställd av. Fastställandedatum

Nanoelektronik. FAFA10 Kvantfenomen och nanostrukturer HT Martin Magnusson.

Civilingenjörsutbildningen i teknisk nanovetenskap Utbildningsplanens giltighet: 2008/09 Utbildningsplanen fastställd:

Hyror och hyresutjämning 2002 (kkr)

Bred Ingång: inriktning Teknisk Fysik

Komponen'ysik Dan Hessman Lektor i fasta tillståndets fysik. Tel:

Nyhetsbrev 10/2013 NOVEMBER. Nanopartiklar kan övervinna resistens hos bröstcancerceller UR INNEHÅLLET

26 juni Nanoteknikens möjligheter och risker. Dokumentation från seminarium på IVA den 19 juni 2006

INSTITUTIONEN FÖR KEMI OCH MOLEKYLÄRBIOLOGI

Forskarna Maria Strømme och Johan Forsgren på Ångströmlaboratoriet vid Uppsala universitet behöver hjälp med att hitta nya sorters guldnanopartiklar.

Fysik TFYA68. Föreläsning 5/14

Komponentfysik Introduktion. Kursöversikt. Hålltider --- Ellära: Elektriska fält, potentialer och strömmar

Optik 2018 Laborationsinstruktioner Våglära och optik FAFF30+40

Stora risker med små partiklar - om hälsorisker med nanomaterial - riskbedömning och lagstiftning

Masterprogram i kemi 2015/2016

Varför läser vi? LPP Fysik ht notebook. September 17, 2016

Elektronik EITA35: Elektronik. Erik Lind

Praktiska saker Materialfysik vt Introduktion 1.1. Introduktion-introduktion. Tider. Lärobok & material.

Föreläsningarna kommer dit (minst 5 minuter i förväg) Utförande: det normala svenska systemet :

Materialfysik vt Introduktion 1.1. Introduktion-introduktion

KRAFTSAMLING FÖR FRAMVÄXTEN AV EN VÄRLDSLEDANDE NANOMATERIALINDUSTRI

0. Inledning, motivation

Nanovetenskap en unik möjlighet Manus: Kristoffer Meinander

Upplägg och planering för NanoIntro 12; Lars Samuelson

0. Inledning, motivation. Atomresolutionsbild av korngräns på grafityta, tagen i Acceleratorlaboratorier vid Helsingfors universitet

Vad är Forskarhjälpen? Varför Forskarhjälpen? Vad är forskning? Er egen Guldjakt Steg 1 Välja detergenter Steg 2 Laboration Steg 3 Analys Steg 4

Bengt Edlén, atomspektroskopist

Wallenbergstiftelserna

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik

Fysicums framtid. Knut Deppert är prefekt för Fysiska institutionen. Fysicums framtid 488

TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 1

UTBILDNINGSPLAN. Dnr: Dnr: /06. HÖGSKOLAN I KALMAR Naturvetenskapliga institutionen. Utbildning:

Utbildningsplaner för kandidat-, magister och masterprogram. 1. Identifikation. Avancerad nivå

Komponentfysik Introduktion. Kursöversikt. Varför Komponentfysik? Hålltider --- Ellära, Elektriska fält och potentialer

Tentamen i Modern fysik, TFYA11/TENA

Praktikrapport från Statsvetenskapliga institutionen vid Göteborgs universitet

Utbildningsplan. Civilingenjörsutbildning i mikroelektronik Degree Programme in Microelectronics 270,0 högskolepoäng.

Kemi vid Lunds universitet SOPHIE MANNER STUDIEREKTOR KILU

Undervisningsämne Studiefordringar för ämne I, 90 hp Studiefordringar för ämne II och III, 45 hp Bild

Ämnen, studiefordringar och urval för antagning till KPU HT 13

Mikro/Nanoelektronik. Jan Andersson, Adj. Prof. STC Center Mittuniversitetet, Sundsvall STC Sensible Things that Communicate

"Aktuellt" fällt i Granskningsnämnden Hävdade felaktigt samband mellan nanopartiklar i kosmetika och nanopartiklar som påverkar fiskars beteende.

Presentation 2: Vad är nano?

KPU - studiefordringar för antagningsämnen i grundskolans årskurs 7 9 Ht 15

FK Kvantfysikens principer, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning, onsdag 21 december 2016, kl 17:00-22:00

Janne Rydberg och hans formel

Att inkludera ny vetenskap i skolan undervisning och lärande av nanoteknik med ett riskperspektiv

Civilingenjör Teknisk fysik. Master of Science in Engineering Physics

LHC Att Studera Universums Minsta Beståndsdelar i Världens största Experiment

Strategiska forskningscentra inom mikroelektronik EMILIA HAGBERG

UTBILDNING, FORSKNING OCH INNOVATION SEDAN 1666

Prov (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0]

NATIONELLT ÄMNESPROV I KEMI 2013

0. Inledning, motivation

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik

Transkript:

Nanoteknologi Om hur nanokonceptet växer i Lund. Nanoteknologi 292

Nanokonceptet växer i Lund 293 Lars Samuelson, professor i halvledarelektronik på avdelningen för fasta tillståndets fysik vid Fysicum i Lund (FTF), startade år 1990 nanometerkonsortiet - NMC. Konsortiet kopplade samman kemi, fysik, elektronik och teori, för utveckling av ny fysik, teknologi och materialteknik på nanometernivå. (1 nanometer, 1nm=10-9 m)

Aerosoler och FTF Ett exempel på ett tvärvetenskapligt projekt är samarbetet med aerosolgruppen vid kärnfysikavdelningen. Man kunde visa att halvledare struktureras med hjälp av storleksselekterade aerosolpartiklar. Detta projekt, som sedan 1994 leds av Knut Deppert, har varit mycket framgångsrikt. Schematisk bild av aerosolgenereringssystemet där nanopartiklar med en snäv storleksfördelning tillverkas och deponeras kontrollerat på ett substrat. Svepelektronmikroskopbild som visar hur fristående kolonner av indiumfosfid kvarstår efter att en yta av indiumfosfid täckt av silverpartiklar har etsats. Nanoteknologi 294

Kvantprickar 295 Med den utvecklade MOVPE-metoden lyckades man under 1990-talet framställa kvantprickar. De är små halvledarstrukturer där elektroner inte kan röra sig i de rumsliga dimensionerna utan endast befinna sig i olika energitillstånd. Kvantprickarna väckte intresse inom många fält såsom optik och kvantkomponenter, men också inom teoretiska forskningsområden.

Magneter Under 90-talet utförs vid avdelningen framgångsrika experiment där magnetfält används för att skapa en uppsplittring av spektrallinjer, med den så kallade Zeemaneffekten. Senare börjar avdelningen använda magnetfält för att utforska elektronens magnetiska egenskaper inom spinntroniken, ett helt nytt tekniskt fält speciellt för logiska kretsar. Spinntronik Nanoteknologi 296

Ratchets 297 Molekylmotor I slutet av 90-talet skapade man nanostrukturerade ratchets (engelska ordet för spärrhake) för elektroner. En sådan komponent tillåter bara rörelse i en riktning. Man kan på så sätt styra ett flöde av partiklar. Senare har avdelningen även en biologidel, den så kallade bio-gruppen, som skapar ratchets i form av proteiner. Dessa rör sig längs en DNA-sträng i en riktning, en så kallad molekylmotor.

Nanotråden & FTF Nanoteknologi 298

Nanotråden 299 En nanotråd är ca 1-2 mikrometer lång och ca 20-200 nanometer i diameter. Den består oftast av två grundämnen från grupp III och V i det periodiska systemet, men det finns även exempel på kombinationer från grupp II och VI, legeringar av tre eller fyra grundämnen eller enbart från grupp IV. Oftast används guld som katalysator för att växa nanotrådar.

Nanotråden växer till Nanotråden får nu en central roll i FTF:s verksamhet. För de flesta forskningsgrupper kommer det dagliga arbetet att vara påverkat av nanotrådar. 2002 riktas blickarna mot Lund för att man kan växa nanotrådar med heterostruktur, trådar med segment av olika material (i detta fall av indiumfosfid och indiumarsenid). Samma år anordnar avdelningen den 7e upplagan av konferensen Nano. 2004 lyckas man även växa grenar på nanotrådarna, så att det bildas nanoträd och som tillsammans utgör en hel nanoskog. Nanoteknologi 300

Nanoprogrammet 301 Det tvärvetenskapliga tankesättet inspirerar Lars Samuelson att utarbeta ett forskningsanpassat civilingenjörsprogram inom nanoteknik i början av 2000-talet. År 2003 börjar den första kullen sin utbildning i Teknisk nanovetenskap och programmet inkluderar framförallt studier i materialvetenskap, fysik, elektronik och biologi. Det första symposiet för nanostudenter, våren 2004. I grupper om 2-3 studenter presenterar man exempel på tillämpad nanoteknik. Den nedre bilden visar demonstration av en hydrofob skjorta inom funktionella material. Publiken är kurskamrater, inbjudna gymnasieelever och företag, alumner och föreläsare från programmet. Detta evenemang är därefter starten för ett årligen återkommande inslag för förstaårsstudenter.

Nanokyrkan Avdelningens expansion ledde till ytterligare behov av utrymme och ny utrustning. Vid årskiftet 2006/2007 stod ett nytt laboratorium klart, som en utvidgning av Berzeliuslaboratoriet. Arkitektoniskt påminner byggnaden om en modern kyrka, och kallas därför allmänt för Nanokyrkan. Nanoteknologi 302

Renrummen 303 I Nanokyrkan finns olika renrum som rymmer utrustning för kristallväxt och framställning och karaktärisering av nanostrukturer. Renrummet med högst krav är ISO 5-klassat, bland annat innebär att maximalt 100000 partiklar med en storlek större än 0.1 mikrometer får finnas i en kubikmeter.

FTF i början av 2000-talet Övergripande kan man säga att FTF idag har fyra huvudforskningsområden: Nanomaterial Nanofysik Nanokomponenter Livsvetenskap Nanometerkonsortiets framgångar har inneburit att verksamheten på FTF sträcker sig långt utanför Nanokyrkans salar. FTF:s faciliteter används av fler än 200 forskare från 20 avdelningar på 11 institutioner vid och utanför Lunds Universitet. Program för kommersialisering har lett till att ett flertal spin-off-företag och EU-projekt genererats. Ett viktigt verktyp för att studera nanostrukturer är svepelektronmikroskopet. Nanoteknologi 304

Nanomaterial 305 Nanotråd med och utan heterostruktur. Forskning på nanomaterial omfattar områden som materialvetenskap, kristallväxt och nanostrukturfabrikation.

Nanofysik Forskning inom nanofysik omfattar kvanttransport och optik fysik. Elektrontransport i nanostrukturer som bland annat innefattat jakten på Majorana fermioner och studier av Coulombdiamanter. Luminiscensmätingar. Nanoteknologi 306

Nanokomponenter 307 Forskning inom nanokomponenter omfattar nanoelektronik och optoelektronik. Halleffekten på enskild nanotråd. Lysdioder och on-chip optoelektronik. Transistorer Solceller Termoelektricitet

Livsvetenskap Forskning inom livsvetenskap inkluderar nanobiofysik och nanosäkerhet. Biosensorer (nanotrådselektroder) för interaktion med nervceller. Ett exempel på ett lab-on-a-chip är en partikelsorterare. Figuren visar en bumper array: Sortering sker bl.a. av att partikelns storlek och form avgör vilken väg den tar sig genom systemet. Ihåliga nanotrådar för cellinjektion. Nanoteknologi 308 Innehållsförteckningen >> Nästa kapitel >>