Pekola, Jukka: Matalien lämpötilojen kvantti-ilmiöiden ja komponenttien huippuyksikkö, Aalto-yliopisto

Huippuyksikössä tutkitaan matalien lämpötilojen perusfysiikan kvantti-ilmiöitä ja kartoitetaan niiden mahdollisia sovelluksia. Osa yksikön tutkijoista työskentelee hyvin lähellä absoluuttista nollapistettä tutkien kylmäfysiikan perusilmiöitä, kuten supranesteitä.

Matalissa lämpötiloissa aine asettuu perustilaansa, jonka ominaisuudet saattavat poiketa suurestikin siitä, mihin olemme tottuneet arkipäiväisissä olosuhteissa. Tunnettuja esimerkkejä tästä ovat metallien suprajohtava tila, jossa sähkövirta kulkee häviöttömästi ja heliumnesteiden suprajuokseva tila, jossa nestevirtaus on niinikään häviötöntä. Molemmissa esimerkeissä on kyse makroskooppisista kvanttimekaanisista ilmiöistä, jotka voidaan havaita matalissa lämpötiloissa.

Myös nanoilmiöt ja -rakenteet ovat viime vuosina nousseet alan merkittäviksi tutkimuskohteiksi. Yksikössä tutkitaan nanoelektroniikkaa alueella, jossa kvantti-ilmiöt ovat merkittäviä.

Keskeisiä tutkimusaiheita ovat varauksen- ja lämmönkuljetus ja niihin liittyvät vaihtelut sekä kvanttimekaniikan mukaan määräytyvä mekaaninen liike. Varsinaisia materiaalisia tutkimuskohteitamme ovat helium-supranesteet, suprajohteet, grafeeni ja hiilinanoputket sekä tavalliset metallit.

Professori Jukka Pekola, Aalto-yliopisto, p. (09) 470 24913, 050 3442697, pekola(at)boojum.hut.fi

Huippuyksikössä mukana: Aalto-yliopisto, VTT