Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ultraschnelle Atome in Echtzeit beobachten

13.02.2007
Neue Erkenntnisse über die ultraschnelle Bewegung von Atomen in einem Kristallgitter, die mit einem sehr kurzen Laserimpuls angeregt werden, hat jetzt eine internationale Forschergruppe herausgefunden, an denen maßgeblich auch Physiker der Universität Duisburg-Essen beteiligt sind.

Matthieu Nicoul, Dr. Klaus Sokolowski-Tinten, Professor Dietrich von der Linde und Professor Michael Horn-von Hoegen haben die Ergebnisse an einer neuartigen Röntgenquelle am Linearbeschleuniger SLAC erzielt. Sie steht im amerikanischen Stanford und kann intensive, superkurze Röntgenimpulse erzeugen, nämlich im Bereich von ein paar Millionstel einer Milliardstelsekunde.

Damit war es der Forschergruppe möglich, in Echtzeit die ultraschnelle Bewegung der schwingenden Atome in einem Wismut-Kristall zu untersuchen. Neu ist, dass sie jetzt zum ersten Mal auch die durch den Laser hervorgerufenen Veränderungen der Bindungskräfte zwischen den Atomen mit hoher Genauigkeit vermessen konnten. Ihre Ergebnisse wurden in der jüngsten Ausgabe des renommierten Wissenschaftsmagazins "Science" veröffentlicht.

Professor von der Linde zur Bedeutung der aktuellen Untersuchungsreihe: "Wir sind mittendrin in einem sehr spannenden und viel versprechenden Zukunftsprojekt. Da von Anfang an aktiv mit dabei zu sein, darüber freuen wir uns!" Für die Duisburg-Essener Forscher sind die neuen Ergebnisse besonders wertvoll. Zum einen wurde erneut die enorme Leistungsfähigkeit der Röntgenquelle SPPS, Sub-Picosecond Pulse Source, unter Beweis gestellt, so Dr. Klaus Sokolowski-Tinten aus der Forschergruppe. Zum anderen freut es ihn besonders, dass jetzt die Ergebnisse bestätigt und erfolgreich weitergeführt werden konnten, die bereits vor einigen Jahren in Essen mit viel schwächeren Kurzpuls-Laborröntgenquellen erzielt wurden.

... mehr zu:
»Atom »Physik »Röntgenquelle »SPPS

Prof. von der Linde ergänzt: "Die Methode, einen Linearbeschleuniger zur Erzeugung von solch kurzen Röntgenimpulsen zu verwenden, ist vergleichsweise neu. Die Technik ist aber enorm wichtig für zukünftige Hochleistungs-Röntgenquellen nach dem Freie-Elektronen-Laser-Prinzip." Damit habe das neue Experiment, wie auch die früheren Experimente bei SPPS, an denen die Duisburg-Essener Physiker beteiligt waren, einen ganz wesentlichen Pilotcharakter für die Milliarden-schweren Projekte LCLS (ebenfalls bei SLAC in Stanford) und EURO-XFEL beim DESY in Hamburg.

"SPPS hat uns gezeigt, dass die neuen Methoden prinzipiell funktionieren und das erlaubt uns einen ersten Blick auf das, was in wenigen Jahren möglich sein wird", so Dr. Sokolowski-Tinten. Denn mit den neuen Röntgenquellen wollen Forscher in Zukunft chemische Reaktionen filmen, die atomare Struktur von (Bio)Molekülen entschlüsseln und dreidimensionale Aufnahmen aus der Nanowelt machen.

Finanziell gefördert wurden die Arbeiten der Duisburg-Essener Physiker an der SPPS durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Sonderforschungsbereich 616 "Energiedissipation an Oberflächen", Schwerpunktprogramm 1134 "Aufklärung transienter Strukturen in kondensierter Materie mit Ultrakurzzeit-Röntgenmethoden") und die Europäische Union (Marie-Curie research and training network "FLASH").

Redaktion: Beate H. Kostka, Tel 0203/379-2430
Weitere Infos: Dr. Klaus Sokolowski-Tinten, Tel.: 0203/379-4561, klaus.sokolowski-tinten@uni-due.de , Science, Vol. 315, Heft 5812, "Ultrafast Bond Softening in Bismuth: Mapping a Solid's Interatomic Potential with X-rays"

Beate Kostka | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-duisburg-essen.de/

Weitere Berichte zu: Atom Physik Röntgenquelle SPPS

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht cw-Wert wie ein Lkw: FH Aachen testet Weihnachtsbaum im Windkanal
20.11.2017 | FH Aachen

nachricht Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau
17.11.2017 | Universität Ulm

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

VDI-Expertenforum „Gefährdungsanalyse Trinkwasser"

20.11.2017 | Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Anwender-Workshops „Laserbearbeitung von Faserverbundwerkstoffen“

20.11.2017 | Seminare Workshops

Hand aufs Herz - was wissen wir über herzgesunde Lebensmittel?

20.11.2017 | Unternehmensmeldung

Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

20.11.2017 | Materialwissenschaften