Forskning

Nya rön förfinar metod för MAX IV

2015-03-31

För att kunna få bästa möjliga nytta av framtida experiment vid MAX IV-anläggningen i Lund pågår avancerad metodutveckling vid bland annat Uppsala universitet. I en studie, som idag publiceras i nätupplagan av den ansedda tidskriften Physical Review Letters, presenteras nya insikter om röntgenspridning.

Resonant inelastisk mjukröntgenspridning är en metod som kan användas för att studera allt från batterier, solceller och kemiska reaktioner till komplicerade magnetiska strukturer och supraledare. För VERITAS, den experimentstation som forskare vid Uppsala universitet ansvarar för att bygga vid synkrotronljusanläggningen MAX IV i Lund, förfinas metoden nu för att bli användbar på helt nya sätt.

För att undersöka detaljer i spridningsdynamiken har Uppsalafysiker i den nya studien använt kvävemolekylen som ett enkelt modellsystem. Tillsammans med forskare från MAX IV, HZB Berlin och PSI Villigen i Schweiz har de kartlagt vad som händer på tröskeln där man precis kan ta ut en innerelektron från en undersökt molekyl.

Under en mycket kort tid, innan hålet den lämnar bakom sig fylls, befinner sig elektronen i ett osäkert tillstånd. I enlighet med Heisenbergs osäkerhetsrelation  kan den inte veta om den är på väg ut eller inte. Den balanserar på gränsen till jonisation. Efter några spännande femtosekunder fylls hålet och dramat är över. Antingen slår sig elektronen till ro i ett väldefinierat tillstånd, eller lämnar den molekylen. Med kvantmekanik kan sannolikheten för dessa alternativ beräknas.

-           Det är roligt att den välbekanta kvävemolekylen försätts i tillstånd där man inte har sett den förut i vårt experiment, men viktigast är insikterna om den snabba dynamiken som resultaten ger. Dem kommer vi att använda för att förstå framtida mätningar vid MAX IV där vi fokuserar på elektrondynamiken i tekniskt relevanta system och processer, säger professor Jan-Erik Rubensson, som lett studien.