Jyväskylän yliopiston apulaisprofessori, akatemiatutkija Kezilebieke Shawulienu on saanut Euroopan tutkimusneuvoston myöntämän kahden miljoonan euron ERC Starting Grant -rahoituksen. Kezilebieke työskentelee Jyväskylän yliopiston fysiikan ja kemian laitoksilla sekä Nanotiedekeskuksessa.

Kezilebieke Shawulienun tutkimus keskittyy designer-kvanttimateriaaleihin, joiden avulla saadaan uutta tietoa monen hiukkasen fysiikasta laboratorioympäristössä, mutta niillä on myös uusia sovelluksia kvantti-informaatiotieteen alalla

Viime aikoina näistä keinotekoisista designetr-materiaaleissa on saatu aikaan suprajohteita, joita voitaisiin käyttää hyväksi virheitä sietävässä topologisessa kvanttilaskennassa.

”Keskeinen haaste on säilyttää hybridimateriaalien eri komponenttien yksittäiset kvanttimekaaniset vuorovaikuttavat tilat kuten magnetismi tai suprajohtavuus, ja samalla säätää niiden välisten vuorovaikutusten voimakkuutta”, akatemiatutkija Kezilebieke sanoo.

Rahoitusta saaneen ERC-hankkeen päätavoitteena on toteuttaa kokeellisesti 2D-topologisia suprajohteita niin kutsutuissa van der Waals -heterorakenteissa ja tutkia näin syntyviä emergenttejä aineen olomuotoja.

Näitä olomuotoja manipuloidaan myös ulkoisilla ärsykkeillä kuten magneettikentällä, lämpötilaa muuttamalla ja tuomalla mukaan aineita jotka aikaansaavat kemiallisia reaktioita 2D-pinnoilla.

Kaksiulotteisten korkealaatuisten van der Waals -heterorakenteiden valmistamiseen käytetään molekyylisuihku-epitaksikasvatuslaitteita ja tuloksena syntyvien emergenttien olomuotojen ominaisuuksien tutkimiseen matalan lämpötilan pyyhkäisytunnelointimikroskopiaa (LT-STM) ja spektroskopiaa (STS).

Olen todella innoissani päästessäni aloittamaan tämän hankkeen Nanotiedekeskukseen pian asennettavan matalan lämpötilan STM:n avulla”, Kezilebieke sanoo. Rahoituksen ansiosta hän voi perustaa myös oman tutkimusryhmän.