In de Chileense Atacama-woestijn werken technici en astronomen uit de hele wereld aan de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma). Deze bestaat uit 66 geavanceerde telescopen die op een hoogte van 5000 meter komen te staan en samen een nog nauwkeuriger beeld van het heelal zullen geven.
Nederlandse astronomen zijn erg actief in de ontwikkeling van Alma. Maar ook uit de hoek van de nanotechnologie zijn er belangrijke bijdragen. De nieuwste is afkomstig van promovendus Chris Lodewijk en technicus Tony Zijlstra van het Kavli Institute of Nanoscience van de TU Delft. Hij wist de meetnauwkeurigheid van Alma in een cruciaal frequentiegebied drastisch te verhogen door de werking van een belangrijke component te verbeteren.
Supergeleidende tunneljuncties
Het draait daarbij om zogenoemde supergeleidende tunneljuncties. Deze minuscule sensoren bestaan uit twee supergeleiders die zijn gescheiden door een 1 tot 2 nanometer dikke isolerende laag, meestal van aluminiumoxide, met een oppervlak van 500 bij 500 nanometer. Het is echter onvermijdelijk dat een zeer dunne laag van 1 nanometer aluminiumoxide hier en daar ‘lek’ is. Lodewijk heeft daarom onderzoek gedaan naar de vervanging van aluminiumoxide door aluminiumnitride (AlN), met spectaculaire resultaten. Met aluminiumnitride blijkt de laag namelijk veel homogener en wordt de meetnauwkeurigheid, in het gebied van 602 tot 720 GHz, veel beter.
Herschel
Het onderzoeksgebied van Lodewijk, supergeleidende tunneljuncties, is overigens ook essentieel voor de werking van de Herschel Space Telescope, die in april wordt gelanceerd. De Herschel Space Telescope is de opvolger van de Hubble-telescoop. Het Kavli Institute of Nanoscience van TU Delft heeft een groot deel van de cruciale tunneljuncties voor de meetinstrumenten van de Herschel Telescoop ontwikkeld.
