Met een combinatie van technieken ontwikkeld door het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de Universiteit Twente kunnen nu nanostructuren van vrijwel elke mogelijke vorm worden gemaakt. Vooral de unieke eigenschappen van zogenaamde perovskieten kunnen verder worden benut:hun kristalstructuur wordt niet beïnvloed door het proces. De UT-wetenschappers presenteren hun bevindingen in het tijdschrift Geavanceerde functionele materialen .

Perovskieten zijn materialen met bijzondere eigenschappen, vooral op hun interfaces. Op het grensvlak tussen twee niet-geleidende perovskieten, bijvoorbeeld, er kan een geleidend 'pad' ontstaan. De magnetische eigenschappen van perovskieten zijn ook uniek. Binnen de groep Anorganische Materiaalkunde, UT-wetenschappers hebben veel ervaring opgedaan met deze materialen:eerder, de groep ontwikkelde hiervoor de Pulsed Laser Deposition-techniek (PLD), het bouwen van de materialen één atomaire laag tegelijk. PLD wordt nu gecombineerd met een andere techniek, voor het maken van patronen binnen deze ultradunne lagen. Dit was tot nu toe een probleem, omdat andere patroontechnieken het risico hebben de kristalstructuur en oriëntatie te beschadigen en zo de eigenschappen van het materiaal te beïnvloeden. De nieuwe combinatie van technieken vertoont dit nadeel niet.

Eenvoudige mal

De oplossing waar UT-onderzoekers in publiceren Geavanceerde functionele materialen combineert PLD met zogenaamde zachte lithografie. De mal die wordt gebruikt voor het maken van patronen, is relatief eenvoudig te maken en bestaat uit PDMS – een rubberachtig polymeer met silicium erin. Door dit masker op de perovskiet kan een patroon van zinkoxide worden aangebracht, bijvoorbeeld. PLD gebruiken, een sandwich van verschillende materialen kan worden gemaakt. De eigenschappen van elke laag zijn geborgd. De nieuwe structuren kunnen leiden tot sensoren en chips voor toekomstige apparaten zoals smartphones, computers en medische apparatuur. Ze zijn ook geschikt voor fundamenteel onderzoek in de natuurkunde en materiaalkunde.

Er is onderzoek gedaan binnen de groep Anorganic Materials Science, onderdeel van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie aan de Universiteit Twente.

Het artikel 'Patterning of epitaxiale perovskieten van micro- en nano-gegoten stencilmaskers' door Maarten Nijland, Antonius George, Sean Thomas, Evert Houman, Jing Xia, Dave Blank, Guus Rijnders, Gertjan Koster en André ten Elshof verschijnen in Geavanceerde functionele materialen . De krant staat online als 'Early View' en zal in een van de komende nummers verschijnen.