Three UG scientists receive European grants worth millions

Drie onderzoekers van de RUG hebben ieder een ERC Advanced Grant gekregen van de Europese Onderzoeksraad. 

De beurs kan oplopen tot 2,5 miljoen euro voor vijf jaar en is bedoeld voor het opzetten van langdurige en grensverleggende onderzoeksprojecten. Maria Antonietta Loi, Bart van Wees en Siewert-Jan Marrink worden alle drie gezien als gevestigde academici met belangrijke onderzoeksprestaties op hun naam. 

Metamaterialen

Loi doet onderzoek binnen de opto-elektronica, een vakgebied dat zich bezighoudt met de wisselwerking tussen materiaal en licht. Zij werkt aan materialen met specifieke structuren op nanometerschaal. Loi wil graag begrijpen hoe de nanostructuur de eigenschappen van een materiaal bepalen en vervolgens nanostructuren voor gewenste toepassingen maken.

Eerder werkte ze onder meer aan de ontwikkeling van nieuwe soorten zonnecellen. In haar werk voor het ERC gaat ze zogenaamde ‘metamaterialen’ maken. Dat zijn ontworpen materialen die niet als zodanig in de natuur voorkomen. De materialen die zij maakt, kunnen zo worden afgesteld dat ze op specifieke golflengtes licht ontvangen of afgeven. Haar einddoel is om nieuwe infrarode fotodetectoren en zichtbaar licht afgevende diodes met superieure prestatieniveaus te ontwikkelen.

Spintronica

Foto Reyer Boxem

Van Wees werkt binnen de ‘spintronica’: een vakgebied waarin een kwantummechanische eigenschap van elektronen (ook wel een ‘spin’ genoemd) wordt gebruikt. Met 2D-apparaten op basis van grafeen onderzoekt hij deze magnetische eigenschap door spins te manipuleren en te transporteren. Hiermee heeft hij al een ‘spintransistor’ gemaakt.

Voor zijn ERC-project werkt hij met ‘magnonen’: spingolven in niet-geleidend magnetisch materiaal. Het is een verstoring in de magnetisering die zich verspreidt als een wave in een vol stadion: elektronen in het materiaal geven de spin door aan hun buren en keren vervolgens weer terug naar hun oorspronkelijke positie. Bij deze vorm van transport beweegt alleen de spin en blijven de elektronen op hun plek. Daardoor wordt er geen warmte gegenereerd en kost het transport maar heel weinig energie.

Volgens de RUG opent dit project een wereld die nooit eerder is onderzocht. Van Wees gaat de wisselwerking tussen spins, magnonen en fononen in 2D-apparaten bestuderen. Zijn doel is om nieuwe strategieën te vinden voor laagvermogen informatietechnologie, zoals warmtebeheer.

Computermicroscopie

Siewert-Jan Marrink werkt met computersimulaties van moleculen en atomen. Een van de toonaangevende pakketten voor onderzoek naar moleculaire dynamica is de Gromacs-software, die aan de RUG is ontwikkeld. Marrink heeft voor deze software een veelgebruikt krachtveld ontwikkeld, het Martini-model, waarmee simulaties aanzienlijk kunnen worden versneld. 

Met simulaties kunnen processen worden blootgelegd die niet zichtbaar zijn in experimenten, zoals de wisselwerking tussen moleculen en celmembranen. Dit wordt ook wel ‘computermicroscopie’ genoemd. Marrinks doel is om een celorganel en uiteindelijk zelfs een gehele cel te simuleren. Hij hoopt in zijn ERC-project grote stappen richting dit doel te kunnen zetten, onder meer door voor het eerst een specifieke complete cel met een moleculaire resolutie te simuleren.

Nederlands

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Nederlands