 |
COMAT maakt dunne laagjes metaaloxide door middel van gepulseerde laserdepositie. Een laser schiet op een soort pil van de oxide, die daardoor verhit wordt tot zo'n 40.000 graden Celsius. Dit verdampt het materiaal, waarna het in een laagje van slechts 0,4 nanometer dik neerslaat op een substraat. Door van pil te wisselen kan een nieuwe laag worden gemaakt met een andere oxide. De oxides zijn geen moleculen, maar kristallen. Als in een bouwsteentje van het kristal meer dan één soort metaal voorkomt dan is het materiaal een complexe oxide.
Afhankelijk van het soort metaal is een oxide geleidend, supergeleidend, isolerend of magnetisch. Door verschillende oxides te stapelen, kunnen de onderzoekers gewenste materiaaleigenschappen combineren of zelfs nieuwe eigenschappen maken. Volgens Josée Kleibeuker, een van de zes promovendi die met COMAT werken, kunnen deze materialen onder andere worden toegepast in miniscule onderdelen van computergeheugens en ultradunne coatings op bijvoorbeeld ramen of lenzen.
Binnen COMAT bevinden zich twee systemen met meetapparatuur. Verschillende soorten microscopie, diffractietechnieken en spectroscopie maken de atomen aan het oppervlak van de oxidelaag zichtbaar en meten de elektrische geleiding.Voor deze analyse hoeft het monster (het kleine vierkante plaatje op de foto rechtsboven) het vacuüm van het apparaat niet te verlaten. Contact met lucht zou het oppervlak van de oxides verontreinigen en daarmee hun eigenschappen kunnen veranderen. Onstabiele oxides kunnen door contact met de lucht zelfs van structuur veranderen. Zo kan het nuttige Fe3O4 veranderen in de veel bekendere vorm van ijzeroxide: roest. Met grijpers en schuiven kunnen de onderzoekers de monsters door de lange buizen van COMAT transporteren. Als zij de onstabiele oxides buiten COMAT willen gebruiken, dan kan het apparaat een beschermend laagje goud of aluminium op het materiaal aanbrengen, via opdamping.
 |
COMAT is vrijwel uniek op de wereld: alleen in Italië bestaat volgens Josée Kleibeuker een soortgelijk apparaat dat de mogelijkheid heeft om met gepulseerde laserdepositie metaaloxides te creëren en ze te analyseren binnen één luchtdicht systeem.
Serie over hightech
Deze serie over hightechapparatuur is bedoeld om lezers wat meer inzicht te geven in de wondere, voor velen mysterieuze, wereld van het wetenschappelijk onderzoek op de UT. Vorig jaar verschenen zes afleveringen. Zie het online-archief van UT-Nieuws (www.utnieuws.utwente.nl).
