UE wspiera szkolenia z zakresu nanoelektroniki
Aktualnie nanoelektroniką kwantową zajmuje się około tysiąca badaczy, a każdego roku doktoraty z tej dziedziny broni ok. 150 studentów. Liczba prac doktorskich musi się zwiększyć, aby zaspokoić popyt branży na wysoko wykwalifikowanych pracowników naukowych w dziedzinie mikro- i nanoelektroniki i powiązanych dyscyplinach. Projekt Q-NET (Quantum nano-electronics training) to europejska sieć specjalistów, oferująca nowoczesne szkolenia dla początkujących badaczy. Szczególny nacisk kładziony jest na spintronikę, elektronikę molekularną, kropki kwantowe i nanoprzewody oraz nanochłodzenie. Celem prac jest podniesienie poziomu wyszkolenia europejskich badaczy w dziedzinie nanoelektroniki kwantowej. Zrekrutowano 14 doktorantów i 2 badaczy z tytułem doktorskim, którzy zostali przeszkoleni z wielu różnych aspektów tej dziedziny. W projekcie Q-NET wykorzystano także wiedzę uzupełniającą, dzięki której mają się zwiększyć szanse zatrudnienia badaczy zarówno w przemyśle, jak i na uczelniach. Projekt ma na koncie liczne i różnorodne osiągnięcia. Inicjatywa przyczyniła się do lepszego poznania urządzeń kwantowych opartych na pojedynczych nanoobiektach i zjawiskach spójnych fazowo. Powstały nowe koncepcje, materiały i metody, które są stosowane do opracowywania nowych nanostruktur o fascynujących właściwościach. Mimo swoich niezwykłych właściwości, grafen przejawia defekt dotyczący domieszkowania przestrzennego, nazywany "mieszaninami dziur i elektronów". Przy pomocy tunelowej mikroskopii skaningowej na pojedynczym urządzeniu grafenowym uczeni z Francji wykazali, że zakrzywienia i mieszaniny ładunków w badanym grafenie są przestrzennie skorelowane. Grafenowe kropki kwantowe mają duży potencjał, jeżeli chodzi o stałe kubity spinowe ze względu na przewidywaną długą żywotność spinu. W celu inicjacji, manipulowania i odczytu takich kubitów potrzebny jest dostęp do dyskretnych poziomów energii kropek kwantowych. W Szwajcarii uczeni przeprowadzili badanie metodą spektroskopii typu "finite-bias" trzech końcowych grafenowych kropek kwantowych, ujawniając szerokie spektrum linii zwiększonej przewodności poza diamentami Coulomba. Do schłodzenia mikroskopijnych obiektów do temperatury bliskiej zeru bezwzględnemu potrzebne są niekonwencjonalne technologie. Uczestnicy projektu Q-NET z Francji i Włoch zaproponowali nową koncepcję nadprzewodzącego systemu chłodzącego, w którym chłodzenie odbywa się etapami. W ten sposób pozwala on na schładzanie normalnego metalu z większą sprawnością niż podobne systemy. W Finlandii udało się przeprowadzić termometrię elektronową w skali mikrosekundowej. Urządzenie to oparte jest na połączeniu tunelowym wykorzystującym nadprzewodnik, izolator i normalny metal oraz sprzężonym z radiowym obwodem rezonansowym. W ramach inicjatywy Q-NET zorganizowano cztery sesje Europejskiej Szkoły Nanonauk i Nanotechnologii, poświęcone nanoelektronice kwantowej i łączące zajęcia teoretyczne oraz praktyczne. Wyniki projektu opublikowano na łamach wielu czasopism naukowych.
Słowa kluczowe
Nanoelektronika kwantowa, Q-NET, spintronika, kropki kwantowe, nanochłodzenie, kubity
