Dennis Meier og forskergruppa han leder skal lage verdens minste elektroniske nettverk. EU har så stor tro på forskningen at Meier får et ERC Consolidator Grant. Dette gir ham økonomisk støtte i fem år.

Forskningen deres vil helt sikkert gi oss nye kunnskaper innenfor fysikk. For den mer praktisk anlagte er det greit å vite at den en dag kan lede til store gjennombrudd innenfor elektronikk.


Domenevegger er grenser mellom områder i materialet med ulik elektrisk retning. Illustrasjon: Dennis Meier, NTNU

De vil lage de minste elektroniske nettverkene i verden. Eller snarere etterligne oppførselen og funksjonaliteten til elektroniske komponenter i ultra-liten skala.

– Tidligere har vi greid å etterligne oppførselen til helt enkle elektroniske komponenter på atomnivå i eksperimenter som viser at det kan fungere. Nå er vi kommet så langt at vi kanskje kan lage nettverk, sier professor Dennis Meier ved Institutt for materialteknologi ved NTNU.

Han leder en gruppe som jobber med funksjonelle elektroniske og magnetiske systemer i nanoskala. Forskerne som er tilknyttet gruppa vil herme etter elektroniske komponenter i så liten skala som mulig. Om de lykkes, kan det lede til mye raskere nettverk og datamaskiner som knapt nok bruker elektrisitet. Men det er langt frem.

Meier søkte nylig om støtte fra EU for å gjennomføre ideene. Dette ga ham et høythengende individuelt ERC Consolidator Grant. I alt 1.845.338 millioner  euro eller drøyt 18,5 millioner kroner, er tildelt ham og arbeidet med prosjektet Atronics over fem år. Dette navnet kommer av “Creating building blocks for atomic-scale electronics”.

Kan bruke domenevegger

De har allerede vist at de kan herme etter en bryter og en halvlikeretter på atomnivå, men for ett års tid siden visste de ikke hvordan de skulle koble disse delene til hverandre. Nå har de en idé om hvordan de skal greie det.

– Når vi emulerer de elektriske komponentene, tar vi i bruk egenskaper i domeneveggene, der én domenevegg er én komponent. Nå har vi nye ideer om hvordan vi skal gå frem for å kombinere de ulike komponentene til nettverk. Atronics skal både prøve å utvikle nye komponenter, samtidig som vi vil kombinere disse komponentene, sier Meier.

Domenevegger er grenser mellom områder i materialet med ulik elektrisk retning. Det er mulig å endre posisjon, tetthet og orientering til disse veggene, som gjør det mulig å slå dem av og på etter eget ønske.

Tidligere forsøk med å bruke domenevegger i denne sammenhengen har gått på å tilføye dem eller fjerne dem fra bittesmå enheter for å kontrollere elektrisk strøm. Men det vil ikke Meier og hans kolleger gjøre. De vil isteden bruke domeneveggene selv som komponenter.

– Vi vil bruke disse veggene til å etterligne funksjonaliteten til dioder, transistorer og logiske porter. Dette er viktig for å overføre aktiviteten fra nanoskala til atomskala.


Domenevegger kan brukes til å etterligne funksjonaliteten til dioder, transistorer og logiske porter. Illustrasjon: Steffen Brosseit, Brossboss Entertainment

Interessant fysikk

– Vi vet jo ennå ikke hvor langt vi kan tøye og overskride grenser, og hva vi kan oppnå, men på veien vil vi uansett finne mye interessant fysikk, konstaterer professor Meier, som har en imponerende liste med publikasjoner og utmerkelser bak seg. Og antakelig foran seg.

Nylig mottok han Fridtjof Nansens belønning for yngre forskere og DKNVS’ vitenskapelige pris til yngre forskere, som er finansiert av I.K. Lykkes fond. Tidligere er han tildelt både Onsager Fellowship og Stjerneforsker-status.

Men Meier gjør altså langt fra dette alene, og gir heller ikke på noen som helst måte inntrykk av det.

Pengene fra EU gjør det mulig å føye fem nye stillinger til de ti som allerede jobber med dette. Stillingene lyses ut snart.

Arbeidet er tverrfaglig, og Institutt for materialteknologi samarbeider med blant andre Institutt for fysikk ved NTNU og SFF Center for Quantum Spintronics (QuSpin).

Førsteamanuensis Josef Kiendl ved Institutt for marin teknikk mottok samtidig også et ERC Grant. Han har i mellomtiden gått over i en ny stilling i Tyskland.

Les mer:

Opprinnelig publisert på NTNUs www.gemini.no – gå til original artikkel.