Interatomare korrelierte Zerfallsprozesse in dotierten Helium-NanoTröpfchen - Sondierung heterogener Nanosysteme mit EUV-Strahlung

• Antragsteller: Dr. Ltaief Ben Ltaief
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 409086560

Das Forschungsprojekt zielt darauf ab, interatomare korrelierte Zerfallsprozesse in puren und dotierten He-Nanotröpfchen im Extrem-Ultravioletten (EUV) bis hin zum Röntgenspektralbereich mittels Synchrotron- und ultrakurzer Laserstrahlung zu untersuchen. Neuartige korrelierte Zerfallsprozesse werden identifiziert und charakterisiert, die aus der besonderen elektronischen Struktur von He (Zweielektronensystem, hochangeregte Zustände und hohe Ionisierungsenergie), der Quantenfluidnatur von He-Nanotröpfchen (höhe Beweglichkeit lokalisierter Anregungen), Vielteilchenwechselwirkungen (zwei- und mehrteilchen interatomarer Energie- und Ladungstransfer), und exotische Kombinationen von Spezies in Hetero-Clustern (He, Metalle, organische Moleküle, Schalen von Wassermolekülen usw.) resultieren. Diese Suche wird uns zu einem tieferen Verständnis der grundlegenden Aspekte der Suprafluidität auf der Nanoskala führen, und auch die Rolle geometrischer Effekte (Volumen gegen Oberfläche) in der Photodynamik heterogener Nanostrukturen aufklären. Insbesondere werden generische photophysikalische Prozesse von nanometergroßen dotierten He-Nanotröpfchen wie die Nanosolvatation von Neutralen und Kationen im Gegensatz zur Ausstossung angeregter Spezies und von Anionen aus den Tröpfchen aufgeklärt werden. Diese Untersuchungen werden zum Verständnis von Strahlenschäden in maßgeschneiderten Nanosystemen und in organischen Materialien beitragen, sowie Konzepte und Referenzdaten für die Interpretation neuer und zukünftiger ‘‘Freie-Elektronenlaser (FEL)‘‘-Experimente liefern. Diese Ziele werde verfolgt, indem systematisch verschiedene Systeme (reine und dotierten He-Nanotröpfchen‘ mit variabler Größe und Zusammensetzungen, Ne-Clustern) unter Verwendung verschiedener experimenteller Detektionstechniken wie ‘’photoelectron-photoion coincidence detection (PEPICO)’’ mit ‘’velocity-map imaging’’ (VMI) und EUV- und sichtbare Fluoreszenznachweis. Diese geplanten experimentellen Arbeiten werden an verschiedenen Orten durchgeführt, z.B. an der AMO-Beamline der ASTRID2-Synchrotronstrahlungquelle an der Universität Aarhus, am FLASH- FEL in Hamburg und am Fermi@Elettra-FEL in Trieste.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Dänemark
• Gastgeber: Professor Dr. Marcel Mudrich