Material Science Station der UDE am CRYRING@GSI

2019 BMBF fördert zweite Ausbauphase der Material Science Station bei FAIR

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat die Einrichtung eines neuen Verbundprojektes zur Erforschung der Materie an Großgeräten bewilligt. Der Forschungsschwerpunkt Material Science @ FAIR/GSI ist im Rahmenprogramm „Erforschung von Universum und Materie“ (ErUM) angesiedelt und befasst sich mit der Erforschung von Festkörpern mit Hilfe von Ionenstrahlen. Im Mittelpunkt stehen dabei Fragen zu maßgeschneiderten Veränderungen in neuartigen Materialien (AG Schleberger, UDE), zu ioneninduzierter Fragmentation von Molekülen (AG Dürr, U Gießen), sowie zur hochgenauen Analyse von Molekülen mittels Massenspektrometrie (AG Wucher, UDE). Zu diesem Zweck wird der Material Science Messplatz am CRYRING der GSI (Gesellschaft für Schwerionenforschung) in Darmstadt im Rahmen des Projektes mit neuartigen Instrumenten ausgestattet, die von den Projektpartnern eigens entwickelt werden. Dem Verbund, der durch Prof. Marika Schleberger koordiniert wird, wurden dazu Mittel in Höhe von insgesamt 1.4 Mio Euro für 3 Jahre bewilligt.

2016 Ionenstrahl-induzierte Materialmodifikationen

Das zentrale Thema des Verbundes ist die Veränderung von Materialien bei Bestrahlung mit hochenergetischen Ionen und deren in-situ bzw. on-line Charakterisierung. Bei der Wechselwirkung schneller, schwerer Ionen mit Materie wird die Energie des Projektils primär in das elektronische System eingetragen. Deren Dissipation erfolgt in einer Abfolge komplizierter Prozesse, deren Details sowohl von den Projektilparametern (Energie, Masse, Ladung) als auch von den Materialparametern des Targets abhängen. Die wissenschaftlichen Fragestellungen innerhalb des Verbundprojektes befassen sich mit der Aufklärung und der Nutzung der fundamentalen Prozesse dieser Ion-Festkörper-Wechselwirkung. Die Projekte untersuchen dabei die Materialveränderungen sowohl durch Analyse des Probenvolumens und der Oberfläche, als auch durch Analyse der emittierten Teilchenflüsse. Dazu soll der CRYRING mit einer Experimentierkammer instrumentiert werden, um dort zukünftig Experimente mit extrahierten Ionen aus dem Speicherring durchführen zu können und damit erstmalig das Potential der Maschine für die Materialphysik nutzbar zu machen.


Verbundpartner:

M. Schleberger (UDE, Koordinatorin)
Synergie-Effekte bei intensiver elektronischer Anregung

A. Wucher (UDE)
Massenspektrometrie zerstäubter Moleküle unter Beschuss mit hochenergetischen schweren Ionen

W. Ensinger (Technische Universität Darmstadt)
Hochenergieionen-induzierte Elektronen- und Röntgen-(X-ray)-Emission zur Analyse der Auswirkung von Schwerionenbestrahlung auf Beschleuniger- und Nano-Materialien (HI-EXE)

U. Glasmacher (Ruprecht-Karl-Universität Heidelberg)
Ausbau von Experimentalplätzen zur spektroskopischen Analyse von schwerioneninduzierten Veränderung in kondensierter Materie, die unter extremen Drücken und Temperaturen während der Bestrahlung steht

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