Strukturanalyse von Eisen, Periklase und Kohlenstoff unter Megabar Drucken durch statische Kompression Experimente mit der Double-Stage Diamond Anvil Cell

• Antragstellerin: Dr. Zuzana Konopkova, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 323116223

Das Ziel dieses Forschungsantrages ist es, die Kristallstruktur von Materialien aufzuklären, die im Inneren von Gesteinsplaneten und Exoplaneten bei bisher unerreichten Druck- und Temperaturbedingungen zu erwarten sind. Bei der Auswahl von Fe, MgO und Kohlenstoff konzentrieren wir uns auf die schwierigsten und kontrovers diskutierten Materialsysteme in der modernen Hochdruckphysik, die zusätzlich dazu beitragen können, herausragende Fragestellung in der Physik von Planeten zu beantworten. In diesem Projekt wollen wir den neuesten Stand der Technik dazu verwenden, um Drücke über 500 GPa bei verschiedenen Temperaturen in der zweistufigen Diamantstempelzelle (double-stage Diamond Anvil Cell, dsDAC) zu erzeugen und die Kristallstruktur der Probe mit Röntgenstrahlen am Europäischen XFEL und dem High Energy Density HED Instrument zu messen und zu bestimmen. Dieser neue experimentelle Aufbau ist einzigartig, um extrem hohe Druck- und Temperaturbedingungen zu erreichen und das Innerste der unzugänglichsten Planeten zu simulieren; es wird dadurch eine neue Plattform bereitgestellt, die unser Wissen der Physik der Materie unter den extremsten statischen Druck- und Temperaturbedingungen testet und weiterentwickelt. Wir beantragen die Durchführung wegweisender Experimente unter Zuhilfenahme der neuesten entwickelten Techniken und wenden diese zuerst auf die relevanten, aber einfachsten Mineralsysteme an, um einen Maßstab für weiterführende Experimente zu setzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Leonid Dubrovinsky
• Kooperationspartner: Hanns-Peter Liermann, Ph.D.