ERC Consolidator Grants voor Ageeth Bol, Bas van de Wiel en Justin Ye

Bas van de Wiel, universitair hoofddocent in de groep Turbulentie en Werveldynamica aan de TU/e, gaat onderzoeken wanneer precies ’s nachts een stabiele onderlaag in de atmosfeer ontstaat. De onderlaag is de laag van de atmosfeer die beïnvloed wordt door de opwarming en afkoeling van het aardoppervlak. Die onderlaag is ’s nachts typisch of turbulent, of in rust. Als de laag turbulent is, mengt de lucht met de warmere laag erboven waardoor de temperatuur dicht bij het oppervlak relatief hoog blijft. Bij een stabiele onderlaag echter kan de temperatuur bij het oppervlak flink dalen, doordat er geen warme lucht van boven komt, terwijl de aarde door uitstraling van warmte afkoelt. Het is tot nu toe onduidelijk wanneer turbulentie ’s nachts verdwijnt en er een stabiele onderlaag ontstaat. Dat maakt het voorspellen van de nachttemperatuur lastig. Praktisch is het onderzoek van groot belang voor bijvoorbeeld het verkeer en de landbouw, wanneer het gaat om verschijnselen als mist, ijzel en nachtvorst. Daarnaast doen stabiele onderlagen zich ook overdag voor in de winter en in poolgebieden. Ook voor die situaties is een goede voorspelling of er een stabiele onderlaag gaat ontstaan, van groot belang.
Uit eerder onderzoek blijkt dat de hoeveelheid warmte die de bovenlaag kan inbrengen cruciaal is voor het al dan niet omslaan naar een stabiele onderlaag. Van de Wiel gaat dit verder onderzoeken om een compleet model voor de voorspelling van stabiele onderlagen te voorspellen.

Tweedimensionale overgangsmetaaldichalcogeniden (2D-TMDs) zijn een nieuw soort ultradunne materialen, met verassende eigenschappen, waardoor ze grote belofte hebben om de basis te vormen voor allerlei opto-elektronische toepassingen. 2D-TMDs worden tot nu toe voornamelijk gemaakt met de 'Scotch tape methode', die bekend is geworden door Nobelprijswinnaar André Geim, die zo grafeen maakte. De methode heeft echter sterke beperkingen.

2D-TMDs bestaan tot nu vooral in de vorm van kleine schilfers. Ageeth Bol, werkzaam als FOM-projectleider aan de TU/e, gaat daarom een nieuwe methode ontwikkelen om grotere structuren en varianten te maken. Dit op basis van atoomlaagdepositie en plasmachemie. Ze verwacht dat zo weer nieuwe verrassende eigenschappen aan het licht zullen komen. Ook is het de opstap naar toepassingen in industriële producten.

Justin Ye's project betreft een spannend nieuw onderzoeksgebied dat wereldwijd de aandacht trekt van vele onderzoeksgroepen. Ye werkzaam als FOM-werkgroepleider op het Zernike Institute for Advanced Materials, Faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen van RuG, gaat elektronische apparaten ontwikkelen met nieuwe functionaliteiten die gebaseerd zijn op een instelbare ion-gated interface. Daar komen niet-conventionele transistors bij kijken. De transistors worden gebouwd door het samenvoegen van de disciplines elektrochemie, vaste-stoffysica en device-fysica. Door het gebruik van nieuw gesynthetiseerde ionische stoffen en een goed gedefinieerde interface die door oppervlakteanalysetechnieken is geoptimaliseerd, werkt het ion-gated apparaat met een zeer hoog rendement. De quantumfasen van supergeleiding en ferromagnetisme kunnen daardoor worden beheerst en gebruikt als elektronische functionaliteiten.