Onderzoek Ben Van Duppen

Abstract

Prijs gekregen van de onderzoeksraad om mijn onderzoek te versterken. Ik zal het gebruiken om studenten te laten proeven van het onderzoek dat wij doen aan onze universiteit en zo het internationale karakter van het onderzoek uit te breiden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Duppen Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit onderzoeksvoorstel is de plasmonen in verschillende soorten "van der Waals heterostructuren" te beschrijven en om deze kennis te gebruiken om nieuwe zulke structuren te ontwerpen waarin ongekende soorten plasmonen ontdekt kunnen worden. Door de samenstelling en structurele eigenschappen van de heterostructuren te veranderen, zoeken we naar nieuwe methoden om licht te manipuleren over afstanden korter dan haar golflengte. Dit doen we door het licht te koppelen aan collectieve excitaties van de vrije elektronen in deze materialen, de zogenaamde "plasmonen". Van der Waals heterostructuren zijn stapels van verschillende atomair dikke tweedimensionale materialen. De ontdekking van grafeen resulteerde in de ontdekking van heel wat andere kristallen van één atoom dik. Ieder van deze kristallen heeft unieke elektrische eigenschappen, van isolatoren over halfgeleiders tot zelfs supergeleiders. Vandaag zijn we in de buitengewone positie om deze materialen te stapelen om zo de verschillende eigenschappen van de componenten te laten samenwerken. In dit project zal ik verschillende zulke stapels onderzoeken om te begrijpen wat voor plasmonen erin kunnen voorkomen en hoe we ze kunnen manipuleren om plasmonen te ontdekken met ongeziene eigenschappen. Dit onderzoek wordt uitgevoerd in nauwe samenwerking met buitenlandse experimentatoren die de nodige feedback zullen voorzien om de modellen te verfijnen en de plasmonen in de nieuw ontworpen heterostructuren op te wekken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Van Duppen Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit voorstel beoogt de grenzen van de optica van Dirac-materialen te verkennen. Door te modelleren hoe licht interageert met twee- en driedimensionale Dirac-materialen, willen we toegang krijgen tot de bijzondere wereld van elektronen met zeer onconventionele eigenschappen. We zullen ons voorstellen hoe de zee van elektronen reageert op een externe lichtbron. Aan de ene kant willen we deze lichtbron gebruiken om te meten hoe visceus de zee van elektronen is. Bijvoorbeeld, of het meer is als honing, een visceuze vloeistof, of meer als water, een minder viskeuze vloeistof. Aan de andere kant zullen we voorstellen doen om de levensduur van plasmonen in Dirac-materialen te verlengen. Plasmonen kunnen worden beschouwd als een golf in de zee van elektronen. In deze golf zijn de elektronen en het invallende licht met elkaar gekoppeld en bewegen ze coherent rond. Het is mogelijk om deze plasmonen te manipuleren om licht in de gewenste richting te sturen en ze te gebruiken voor fotonische toepassingen. Het blijft echter een uitdaging om systemen te vinden waarin de plasmonen lang genoeg leven om bruikbaar te zijn. Daarom zullen we onderzoeken of het mogelijk is om te profiteren van bepaalde eigenschappen van het kristal of externe elektrische stromen om de plasmons robuuster te maken en hun levensduur te verlengen. Het voorgestelde werk zal worden gedaan in nauwe samenwerking met verschillende buitenlandse experimentele groepen die de nodige feedback zullen geven om onze modellen te verbeteren en de voorgestelde fysica te verifiëren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Van Duppen Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De ontdekking van nieuwe koolstof materialen (zoals fullerenen, koolstof nanobuisjes, grafeen, …) heeft de afgelopen tien jaar de basis gelegd voor een volledig nieuwe, uitdagende tak van de vaste stof fysica. In dit project worden de elektronische eigenschappen van het tweedimensionale grafeen en multilaag varianten ervan onderzocht. Er wordt nagegaan hoe de elektronen met elkaar interageren en hoe het aantal lagen en de stapeling ervan deze eigenschappen beïnvloeden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Van Duppen Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De ontdekking van nieuwe koolstof materialen (zoals fullerenen, koolstof nanobuisjes, grafeen, …) heeft de afgelopen tien jaar de basis gelegd voor een volledig nieuwe, uitdagende tak van de vaste stof fysica. In dit project worden de elektronische eigenschappen van het tweedimensionale grafeen en multilaag varianten ervan onderzocht. Er wordt nagegaan hoe de elektronen met elkaar interageren en hoe het aantal lagen en de stapeling ervan deze eigenschappen beïnvloeden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Van Duppen Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject