Miljoeneninvestering voor Nijmeegs magnetenonderzoek

Fundamenteel onderzoek
Sterke magneten zijn een belangrijk hulpmiddel bij fundamenteel onderzoek. Materialen veranderen niet alleen onder invloed van hoge druk en temperatuur, maar ook door een magnetisch veld. Materie geeft vaak zijn fundamentele eigenschappen prijs onder extreme omstandigheden. Dus willen onderzoekers die magnetische metingen doen kunnen beschikken over de hoogst mogelijke magneetvelden.

In Nijmegen beschikt men thans over faciliteiten voor opwekking van continue velden tot 30 Tesla (opgewekt met een 6MW vermogensbron). Samen met de Amsterdamse collega's - waarmee in 1993 de activiteiten op het gebied van zeer hoge magneetvelden werden samengebracht in het Amsterdam-Nijmegen Magnetlaboratory (ANML) - kon men beschikken over een pulsveldinstallatie waarin semi-continue magneetvelden tot 40 Tesla gedurende een seconde konden worden opgewekt.

Concentratie twee typen onderzoek: uniek in de wereld
In het nieuwe Nijmeegs Magnetenlaboratorium komen installaties voor zowel de hoogst mogelijke continue velden (35-45 T) als voor korte gepulste velden. Het voorhanden zijn van dezelfde experimentele infrastructuur (mensen en apparaten) voor beide typen onderzoek is uniek in de wereld. Bovendien kan in sommige gevallen gemakkelijk hetzelfde type onderzoek worden verricht. Sommige experimenten die bijvoorbeeld in continue velden veelbelovend lijken, kunnen bij hogere velden worden geëxploreerd. Voor de nieuwe magneetinstallaties is 20 Megawatt aan vermogen nodig. Dat komt overeen met het verbruik van 2000 huishoudens. Een andere vergelijking: het totale verbruik van de stad Nijmegen is 195 MW, de universiteitscampus neemt daarvan 24 MW voor rekening. Dat vermogen wordt gekoeld met water ongeveer 400 liter per seconde).

Het nieuwe magnetenlab maakt deel uit van de totale nieuwbouwplannen voor de Nijmeegse B-faculteiten, waarbij voltooiing van dit onderdeel is voorzien voor 2001.

Multidisciplinaire inbedding
Bijzonder is het hebben van beide grote installaties op één locatie, te weten in Nijmegen. Nog meer bijzonder is, dat het laboratorium deel uit maakt van een brede bètafaculteit en is ingebed in een brede context van hoogwaardig fysisch, biologisch en chemisch onderzoek. Deze directe betrokkenheid van de andere exacte wetenschappen staat garant voor een breed toepassingsgebied, hetgeen een voordeel is ten opzichte van de andere collega-magneetlaboratoria in Europa en Japan.

De Nijmeegse opstelling biedt een breed spectrum van fysisch-chemisch tot moleculair-biologisch onderzoek. Zo doet men vanuit de fysica onderzoek naar het gedrag van tweedimensionale elektronen in hoge magnetische velden (o.a. Quantum-Hall-effect), aan nanostructuren en dunne halfgeleidende laagjes. Met de chemici wordt nauw samengewerkt in het gebruik van magnetische resonantie en optische technieken voor het synthetiseren van georiënteerde moleculen met behulp van magnetische oriëntatie. Met biologen wordt bijvoorbeeld onderzoek verricht naar de reactie van levend materiaal op hoge magneetvelden (celgroei van lelie pollen in magnetische velden).

Profiel Nijmeegse B-faculteiten
Nijmegen hoorde op het gebied van het magnetenonderzoek reeds tot de vier besten ter wereld. Met deze miljoeneninjectie krijgt het onderzoek nog een extra impuls. De Nijmeegse B-faculteiten beschikken over een tweede nationale faciliteit, nl. voor NMR-onderzoek. Beide grote onderzoeksfaciliteiten drukken de kracht van de Nijmeegse B-faculteiten landelijk en internationaal uit.

Het laboratorium heeft ook een vormende waarde voor de opleiding van studenten. Er is een trend binnen de wetenschap om steeds meer gebruik te maken van grote installaties. Al lerende doen studenten ervaring op op het gebied van planning (vanwege de tijdsdruk bij de metingen), samenwerking met binnen- en buitenlandse onderzoekers. Ze zitten in een internationale omgeving, waar ze ervaringen opdoen die voor een latere carrière vaak van groot belang kunnen zijn.

Nijmeegs Laboratorium voor Hoge Magneetvelden
Het Nijmeegs Laboratorium voor Hoge Magneetvelden staat onder leiding van prof.dr.ir. J.C. Maan. Er zijn zo'n vijfentwintig wetenschappelijke en technische medewerkers werkzaam. Naast het eigen research heeft het Magneet Laboratorium een belangrijke functie als internationale faciliteit en is het als zodanig erkend en financieel ondersteund in het kader van het Europese 'Large Installations Plan'. Op nationaal niveau maakt het deel uit van het Instituut der Gecondenseerde Materie van de Stichting FOM en ontvangt jaarlijks ook financiële steun ten behoeve van gastonderzoekers.

Naast het eigen onderzoeksprogramma worden jaarlijks zo'n veertig gezamenlijke projecten met ongeveer zestig externe bezoekers uitgevoerd, resulterend in een even groot aantal publicaties op een breed terrein van de fysica. Het aantal magneeturen bedraagt 1500 per jaar, waarvan 40% wordt gebruikt door externe EG-onderzoekers, 40% door eigen onderzoekers en 20% door onderzoekers afkomstig buiten Europa. Dit gastenprogramma wordt gecoördineerd door dr. J.A.A.J. Perenboom, facility manager.

Stuurgroep Laboratorium voor Hoge Magneetvelden

• Drs. P.J.M. Timmermans, vice-decaan Faculteit Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica
• Ing. L.J.M. Peters, directeur Universitair Facilitair Bedrijf
• Prof.dr.ir. J.C. Maan, hoogleraar experimentele natuurkunde, contactpersoon Stichting FOM

Dagelijkse leiding/uitvoerende organisatie Dr. J.A.A.J. Perenboom, KU Nijmegen, is verantwoordelijk voor de uitvoering van het project op de werkvloer, waarbij het pulsveldgedeelte door dr. P. Frings van de Universiteit van Amsterdam wordt gedaan.