Origine van roze ruis gevonden

Onderzoek van de University of California in Riverside heeft aangetoond waar laagfrequente elektronische 1/f-ruis vandaan komt. Deze roze ruis werd voor het eerst waargenomen in vacuümbuizen en is daarna in vele andere signalen teruggevonden, variërend van elektrische stromen tot een hartslag. In sommige technologisch relevante gevallen, waaronder radar en gsm-signalen, domineert 1/f-ruis zelfs het totale ruisniveau. Inzicht in de origine van het fenomeen zou dan ook verbeteringen aan vele elektronische producten kunnen opleveren.

Alexander Balandin van UC Riverside en collega‘s hebben het raadsel niet helemaal opgelost, maar wel vastgesteld of roze ruis ontstaat in de vaste stof of aan het oppervlak daarvan. Het blijkt dat beide locaties bijdragen: in lagen van enkele atomen dik domineert het oppervlak, maar vanaf zeven atoomlagen (ongeveer 2,5 nanometer) domineert de volumeruis.

De onderzoekers komen tot deze conclusie na metingen aan grafeen. Als 2D-materiaal is dit een van de weinige verbindingen waarvan in essentie alleen het oppervlak gemeten kan worden, namelijk door te meten aan één flintertje grafeen. Vervolgens kan stap voor stap een bulkstof verkregen worden door er extra lagen op te stapelen. De Amerikanen hadden zo de beschikking over verschillende meetpunten, van oppervlak tot bulk.