Bart van Wees - Laureaat NWO-Spinozapremie 2016
Fascinatie voor elektronen
Bart van Wees, hoogleraar fysica van nanodevices aan de RUG en verbonden aan het Zernike Institute for Advanced Materials, is dit jaar een van de vier ontvangers van de NWO-Spinozapremie, de hoogste onderscheiding in de Nederlandse wetenschap. Zijn onderzoek komt voort uit nieuwsgierigheid naar het gedrag van elektronen in nieuwe materialen, maar altijd met een half oog gericht op toepassingen.
De onderzoeksobjecten van Bart van Wees zijn doorgaans pas onder een elektronenmicroscoop goed zichtbaar. Hij bouwt ‘nanodevices’, elektronische schakelingen waarvan het hart kan bestaan uit lagen van één atoom dikte. Op die schaal domineren de wetten van de kwantummechanica. ‘Dat vond ik tijdens mijn studie natuurkunde in Delft al een boeiend vak’, vertelt Van Wees in zijn kantoor in het Natuur- en Scheikundegebouw op de Zernike Campus. Daar werkt hij sinds 1991, toen hij overkwam van de TU Delft.
Electronen blijven verrassen
‘Ik kon niet goed kiezen tussen gewone natuurkunde en technische natuurkunde. Uiteindelijk kwam ik voor een afstudeeronderzoek terecht bij professor Hans Mooij, die heel kleine devices maakte waarin hij supergeleiding onderzocht.’ Daar begon een fascinatie voor het gedrag van elektronen. Je zou zeggen dat natuurkundigen wel alles van elektronen afweten. Maar hun gedrag in allerlei materialen blijft lastig voorspelbaar. ‘Achteraf kunnen we alles goed verklaren, maar er blijven zich verrassingen voordoen’, vertelt Van Wees.
Beter begrip
Na zijn overstap naar het Zernike Institute of Advanced Materials in Groningen verschoof zijn aandacht al snel naar een nieuw veld, de spintronica. Dit beschrijft een kwantummechanische eigenschap van elektronen, hun ‘spin’. Die is het best voor te stellen door een elektron te beschouwen als een bolletje dat om zijn as tolt. Hierdoor gedragen elektronen zich als kleine kompasnaaldjes. Die spin kan twee waarden hebben “up” en “down”, en is dus in principe bruikbaar om bijvoorbeeld informatie op te slaan of te transporteren.
Met zijn kennis van elektronentransport wist Van Wees systemen te bouwen waarin ook spintransport goed mogelijk was. De nieuwe inzichten die hij hiermee opdeed zorgden voor een beter begrip van spintransport. ‘In die eerste periode was een deel van het veld toch een beetje magie. Het werkte, maar hoe was onduidelijk.’
Originele experimenten met grafeen
De ontdekking van grafeen, een tweedimensionale vorm van koolstof die zowel stroom als warmte extreem goed kan geleiden, zorgde voor weer een vernieuwing. Spintransport in grafeen bleek tal van mogelijkheden te bieden en opnieuw droeg Van Wees bij aan een beter begrip. ‘Wat doen de elektronen dan, hoe kun je de kwantummechanica gebruiken om hun eigenschappen te beïnvloeden? Daar probeer ik met originele experimenten achter te komen. En dat vergroot ons begrip.’ Uiteindelijk zou dat nog kleinere transistoren kunnen opleveren.
‘Een combinatie van kennis en intuïtie, dat spreekt mij aan.’
Tweet dit
Interessante zaken onderscheiden van gebakken lucht
Wie een afstudeer- of doctorsbul haalt in het lab van Van Wees heeft inzicht in technologie en de relevante natuurkunde die daar bij hoort. ‘En ze moeten in staat zijn echt interessante zaken te onderscheiden van gebakken lucht.’ Dat is ook een maatschappelijk belang, benadrukt Van Wees, wetenschappers moeten advies kunnen geven en zin van onzin scheiden.
Verwantschap met pioniers
Als bouwer van nanodevices voelt Van Wees verwantschap met pioniers in de technologie. Enthousiast vertelt hij over de zalen van het Science Museum in Londen. ‘Met werk van de bouwers van de eerste generatie computers, of de eerste stoommachines. Hoe die mensen dat voor elkaar kregen, vaak door een combinatie van kennis en intuïtie, dat spreekt mij aan.’
Nieuwe terreinen ontginnen
De Spinoza premie geeft Bart van Wees de kans om verder te pionieren. Want naast de eer krijgt hij 2,5 miljoen euro, vrij te besteden aan zijn onderzoek. Wat hij daarmee gaat doen, daar moet hij nog eens goed over nadenken. ‘Ik kan er mijn lopende onderzoek mee steunen, maar ik zal zeker ook nieuwe terreinen gaan ontginnen.’
Contact en meer informatie
| Laatst gewijzigd: | 31 maart 2020 11:13 |