Raziskave atomov, molekul in struktur s fotoni in delci

Vrsta projekta: Nacionalni program

Rok trajanja: 2015 - 2021

Vodja projekta: izr. prof. dr. Matjaž ŽitnikŠifra: P1-0112Sodelavci: doc. dr. Matjaž Kavčič, doc. dr. Andrej Mihelič, doc. dr. Klemen Bučar, dr. Darko Hanžel, prof. dr. Iztok Arčon, doc. dr. Sabina Markelj, Mateja Hrast, Matic Pečovnik, prof. dr. Primož Pelicon, Špela Krušič, dr. Žiga Barba, dr. Iztok ČadežPartnerji: Institut "Jožef Stefan", FMF UL (Fakulteta za Matematiko in Fiziko Univerze v Ljubljani), UNG (Univerza v Novi Gorici), FS UM (Fakulteta za strojništvo Univerze v Mariboru)

Raziskovalni program temelji na preučevanju interakcije coulombskih sistemov s svetlobo, elektroni in ionskimi žarki pri izmenjavi energij na področju od nekaj eV do nekaj deset keV - te energije so dovolj visoke za vzbujanje elektronskih prostostnih stopenj, ki se potem sproščajo preko specifičnih razpadnih kanalov. Uporabljamo napredne spektroskopske (slikovne) tehnike za preučevanje strukture snovi in odziva na zunanje motnje. Preučujemo  posebnosti večelektronskih in večatomskih sistemov, ki so izpostavljeni zaporedju osnovnih interakcij v specialnih okoljih ter iščemo nove možnosti za uporabo njihovega netrivialnega (nelinearnega) odziva za povečanje občutljivosti analitičnih tehnik. Optimiziramo uporabo uveljavljenih tehnik za analizo snovi s sinhrotronsko svetlobo in ionskimi žarki (XANES, EXAFS, XES, PES, AES, XRF, TRXS, PIXE, RBS, ERDA, NRA, PIGE, SIMS, Moessbauer) ter uvajamo nove in napredne pristope (RIXS, XRS, MeVSIMS). Pri študiju redke snovi (atomi, molekule in skupki) se posebej zanimamo za njihovo preučevanje z močnimi viri koherentne svetlobe (laser na proste elektrone, High-Harmonic-Generation) ter s sklopitvijo ionskih žarkov z učinkovitimi pristopi k elektronski spektrometriji (magnetna steklenica na čas preleta). Ukvarjamo se s tehnikami za in-situ ter in-operando preiskave materialov, ki so relevantni za energetiko, recimo baterije in stiki tankih organskih plasti s kovinami. Poudarek je na razvoju tehnike slikanja rezin bioloških tkiv za raziskave kot so rastlinski hiperakumulatorji, problematiki rasti v ekstremnih razmerah ter na nanotoksikologiji. Razvijamo tehnike XRF za hitre in prenosne raziskave najrazličnejših snovi (tipiziranje odziva prehrambenih artikov, sortiranje kovin in plastike, poreklo artefaktov).

Vzdržujemo nekaj dobro opremljenih eksperimentalnih postaj za raziskave z ionskimi žarki, ki privabijo tudi tuje raziskovalne skupine. Poleg tega aktivno sodelujemo v tekmi za merilni čas v sinhrotronskih centrih v Evropi in drugod po svetu, tudi s svojo veliko eksperimentalno opremo (visokoločljivostni spektrometer za rentgensko svetlobo). Redno izvajamo poskuse v sinhrotronskih centrih PETRA v Hamburgu, Soleil v Parizu in ESRF v Grenoblu, sodelujemo pa tudi pri poskusih z laserji na proste elektrone, kot sta FERMI v Bazovici pri Trstu in LCLS na SLAC-u (Stanford).

žitnik_program_1

Zgoraj: Spektrometer za meritve rentgenskega ramanskega sipanja (XRS) na žarkovni liniji P01 sinhrotrona  PETRA III na DESY v Hamburgu.

žitnik_program_2

Zgoraj: Eksperimentalna postaja LDM na laserju na proste elektrone FERMI v Bazovici pri Trstu.

več o projektu (sicris)

arrs_logo_slo