Docenturföreläsning: Interactions between multiply charged MeV ions and matter

Ordförande: professor Daniel Primetzhofer

Docenturnämndens representant: professor Carlos Perez de los Heros

Sammanfattning:

Studier av interaktionen mellan joner och material kan sägas har pågått sedan Geiger och Marsden mellan 1906 och 1913 genomförde de berömda experiment där de påvisade förekomsten av atomkärnor via spridning av alfapartiklar från en tunn guldfolie. Under 1940-talet uppstod ett större praktiskt intresse för att undersöka räckvidden hos fissionsfragment då de penetrerar material. Sedermera har jon-materialinteraktion framträtt som ett centralt koncept med relevans för flera fält, däribland jonstrålestödd modifiering av material och jonimplantering, det senare speciellt i anslutning till halvledartillverkning. Dock finns fortfarande behov av detaljerad grundforskning för att förstå de processer genom vilka joner överför energi till och utbyter laddning med material, på tidsskalor som mäts i femtosekunder. Vidare är de möjliga tillämpningarna av jonstrålemodifiering och jonimplantering för att stödja utveckling av nya designade material ännu inte fullt utforskade.

Den här föreläsningen kommer att behandla ett antal grundläggande koncept som behövs för att modellera laddningsutbyte mellan accelererade joner och material, samt behandla laddningsutbytets påverkan på jonens inbromsning i materialet. Därefter diskuteras hur inbromsningen ifråga kan mätas för att dra slutsatser om laddningsutbytesprocessens karaktäristiska tidsskala. Till slut går vi igenom möjligheter att använda det vi lärt oss för att skapa unika nanostrukturerade material med hjälp av jonbestrålning.

Föreläsningen, som är ett lärarprov för den som ansökt om att bli antagen som docent, ska kunna följas av studenter och andra med kunskaper på grundutbildningsnivå inom ämnet, men kan även vara av intresse för en bredare publik. Föreläsningen varar 40-45 minuter med efterföljande diskussion och kommer att ges på engelska.