(Phys.org) — Het is mogelijk om gouden draden zo dun te maken dat er niet eens genoeg ruimte is voor elektronen om elkaar te passeren. Het is alsof ze over een eenbaans snelweg rijden, dit heeft een grote impact op de doorstroming. Maar welk pad nemen de elektronen precies af? Metingen van onderzoekers van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de Universiteit Twente gaven het antwoord. Verrassend genoeg, bleek dat de elektronen niet zelf door de nanodraden bewegen, maar door de "troggen" ertussen. De onderzoekers toonden dit aan in een recent artikel gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Natuurfysica .

De nanodraden, die een dwarsdoorsnede hebben van niet meer dan één vierkante nanometer (een nanometer is een miljoenste van een millimeter), zijn bevestigd aan een substraat gemaakt van het halfgeleidergermanium. De vrijwel defectvrije nanodraden zijn op een onderlinge afstand van slechts 1,6 nanometer geplaatst. Dit dwingt elektronen om eendimensionaal gedrag aan te nemen.

Parallel of loodrecht

In een recent artikel in Natuurfysica , Duitse onderzoekers stelden dat elektronen dit gedrag vertonen in een richting parallel aan de gouden nanodraden. Uit hun onderzoek bleek dat de "snelwegstroken" zich langs de gouden nanodraad "ruggen" bevinden. Japanse onderzoekers reageerden door te stellen dat de elektronen daadwerkelijk bewegen in een richting die loodrecht staat op de uitlijning van de gouden nanodraden.

Onderzoekers van de groep Physics of Interfaces and Nanomaterials, onder leiding van prof.dr. Harold Zandvliet, besloten om deze ideeën te testen, door een ruimtelijk beeld te creëren van het geleidingspad van de elektronen. Dus wie had gelijk? De Duitsers hadden gelijk voor zover de elektronen wel evenwijdig aan de nanodraden bewegen. Echter, ladingstransport vindt plaats in de "troggen" tussen de nanodraden, niet langs de nanodraden zelf. Als resultaat, de studie werpt een verrassend nieuw licht op het gedrag van ladingsdragers op atomaire schaal.