Kvantbegränsad kraftdetektion för svepprobemikroskopi
- Diarienummer
- ITM17-0343
- Start- och slutdatum
- 190101-231231
- Beviljat belopp
- 8 000 000 kr
- Förvaltande organisation
- KTH - Royal Institute of Technology
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
Vi kommer att utveckla en kvantbegränsadkraftsenor för Atom Kraft Mikroskopi (AFM). Prof. David Haviland leder projektet som ska huvudsakligen finansierar en ny doktorand och en ny Postdoc. Under tre år ska de designa, tillverka och testa kraftsensorn och integrera den med en kommersiell skanner för att bilda första prototypen. Vårt koncept bygger på banbrytande experiment med starkt kopplande kvant-elektro-mekaniska system, vilket har uppstått under det senaste decenniet. Vår sensor förbättrar kraftkänsligheten med mer än 3 storleksordningar och förbättrar bandbredd med mer än 5 storleksordningar jämfört med dagens AFM. Vi kommer att utveckla strategiska allianser med tidiga adoptörer av vår innovation. Under detta projekt kommer vi också att utvärdera potentialen för en kommersiell spin-off-verksamhet för att finansiera ytterligare utvecklingen.
Populärvetenskaplig beskrivning
Idag finns det enorma framsteg inom mätteknik som närmar kvantgränsen, där osäkerhet i mätningen bestäms av grundläggande kvantfysik och Planks konstant. De teoretiska idéerna bakom denna utveckling har utvecklats under de tidiga dagarna av gravitationsvågdetektering, men detektorerna som vann förra årets Nobelpris i fysik har inte riktigt uppnått kvantitetsbegränsade känslighet. Vi kommer att tillämpa dessa idéer på ett annat område som kräver extremt känslighet i kraftmätning, nämligen Atomic Force Mikroskopi (AFM). AFM används ofta i avancerad materialvetenskap och det finns enorm potential att förbättra känsligheten hos kraftdetektorn. Vi strävar efter ett sensorsystem som enkelt kan integreras i AFM i många olika laboratorier runt om i världen.