Apulaisprofessori, akatemiatutkija Kezilebieke Shawulienu Jyväskylän yliopistosta on saanut nuorille, lupaaville tutkijoille myönnettävän ERC-rahoituksen.
Kahden miljoonan euron Starting Grant -rahoituksen myönsi Euroopan tutkimusneuvosto (ERC).
Kezilebieke työskentelee Jyväskylän yliopiston kemian ja fysiikan laitoksissa sekä nanotiedekeskuksessa. Hänen tutkimuksensa keskittyy kvanttimateriaaleihin.
”Designer- eli keinotekoiset kvanttimateriaalit tarjoavat erinomaisen mahdollisuuden tutkia uutta fysiikkaa ja ilmiöitä, joita on erittäin vaikea löytää luontaisesti eristetyistä materiaaleista”, Kezilebieke kertoo tiedotteessa.
Haasteena tarkat valmistusprosessit
Viime aikoina on saatu rakennettua eksoottisia suprajohteita, joita voitaisiin hyödyntää virheitä sietävässä topologisessa kvanttilaskennassa.
Kezilebieken mukaan keskeinen haaste on säilyttää hybridimateriaalien eri komponenttien yksittäiset kvanttimekaaniset vuorovaikuttavat tilat, kuten magnetismi tai suprajohtavuus, ja samalla säätää niiden välisten vuorovaikutusten voimakkuutta.
Tämä edellyttää tarkkaa nanovalmistusta.
”ERC-projektissa käytän suunnittelualustana kaksiulotteisia atominohuita materiaaleja. Koska niissä kerrokset ovat vuorovaikutuksessa vain heikkojen voimien avulla, yksittäiset kerrokset voivat säilyttää luontaiset ominaisuutensa”, tutkija kuvailee.
”Näin voidaan tutkia uudentyyppisiä materiaaleja, jotka voidaan toteuttaa yhdistelemällä ominaisuuksia, joita ei luonnossa esiinny yhdessä.”
Kohti 2d-topologisia suprajohteita
ERC-hankkeen päätavoitteena on toteuttaa kokeellisesti 2d-topologisia suprajohteita niin kutsutuissa van der Waals -heterorakenteissa ja tutkia näin syntyviä emergenttejä aineen olomuotoja.
Olomuotoja manipuloidaan myös ulkoisilla ärsykkeillä, kuten magneettikentällä, lämpötilaa muuttamalla ja tuomalla mukaan aineita, jotka saavat aikaan kemiallisia reaktioita 2d-pinnoilla.
Kaksiulotteisten van der Waals -heterorakenteiden valmistamiseen käytetään molekyylisuihku-epitaksikasvatuslaitteita ja emergenttien olomuotojen ominaisuuksien tutkimiseen matalan lämpötilan pyyhkäisytunnelointimikroskopiaa (LT-STM) ja spektroskopiaa (STS).
(Kuva Petteri Kivimäki) ERC-rahoituksen ansiosta voin perustaa oman tutkimusryhmän, Kezilebieke Shawulienu iloitsee.
