Beitrag von DESY Projektträger

🌌#FISFreitag: HFR am ILL Willkommen zu unserem FIS-Freitag, wo wir herausragende #Forschungsinfrastrukturen (#FIS) beleuchten, die im Rahmen des #ErUM-Programms (Erforschung von #Universum und Materie) unterstützt werden. Heute im Spotlight: Der Hochflussreaktor (#HFR) am ILL - Institut Laue Langevin in Grenoble. 🌟Was macht den HFR am #ILL so besonders? Der #Hochflussreaktor ist die derzeit leistungsstärkste #Forschungsneutronenquelle weltweit und bietet einzigartige Forschungsmöglichkeiten, die in dieser Form sonst nirgends zu finden sind. Er spielt eine zentrale Rolle bei der Untersuchung der Struktur und Dynamik von Materialien auf atomarer Ebene und ermöglicht es Forschenden, #Neutronenstreuung für vielfältige wissenschaftliche Zwecke zu nutzen. 🔬Was lässt sich mit dem HFR erforschen? Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nutzen die #Neutronen des HFR an fast 40 hochspezialisierten Instrumenten, um eine breite Palette von Materialien zu erforschen - von großen Biomolekülen bis hin zu Hochleistungswerkstoffen, die in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden. Dieses Spektrum an Forschungsmöglichkeiten ermöglicht wichtige Erkenntnisse in der Medizin, Energie, #Technologie und sogar in der #Archäologie. 🌱 Aktuelle ErUM-#Projektförderung am HFR Im Auftrag des Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützen wir mehrere Projekte am HFR, wie beispielsweise die Erforschung von Fest-Gas-Reaktionen. Diese Reaktionen sind äußerst wichtig für die Kontrolle von Materialsynthese, für die Wasserstoffspeicherung und für die heterogene Katalyse. Ein weiteres Projekt entwickelt ein hochpräzises Rückstreuspektrometer. Das ist ein Instrument, das die detaillierte Untersuchung von biologischen Proben ermöglicht und uns hilft, Krankheiten besser zu verstehen. 🔗 Weitere spannende Infos zum HFR gibt es unter: https://lnkd.in/erN3APZA

Neuer Meilenstein in der Quantentechnologie an der Universität Rostock - Gratulation an Mohammad T Amawi und seine Arbeitsgruppe! Ein Forschungsteam des Instituts für Physik der Universität Rostock und der Technischen Universität München hat einen bedeutenden Fortschritt in der Quantentechnologie erzielt. Mit Hilfe von dreidimensionaler magnetischer Resonanztomografie ist es gelungen, ein dreidimensionales Bild der Positionen einzelner Atome in einem Diamantkristall aufzunehmen – eine Wolke aus Punkten, vergleichbar mit einem Sternhaufen am Nachthimmel. Die angewandte Technik, ähnlich der Kernspintomografie im medizinischen Bereich, ermöglicht eine außergewöhnliche Auflösung von knapp unter 10 Nanometern. Das ist zwar noch zehn bis einhundert Mal größer als ein einziges Atom, reicht aber aus, um die Lage einzelner Atome im Raum dreidimensional abzubilden. Die Ergebnisse dieser bahnbrechenden Arbeit wurden jetzt im Fachjournal npj Quantum Information veröffentlicht. Foto: Institut für Physik/Uni Rostock

#NMIunterwegs: Sieben Wissenschaftler:innen waren auf dem European Microscopy Congress 2024 in Kopenhagen. Im Mittelpunkt der Konferenz standen die vielen möglichen Anwendungen der #Elektronenmikroskopie im Bereich der #Lifesciences und der #Materialkunde. Die Forschenden des #NMI brachten sich in beiden Bereichen mit Vorträgen und Posterpräsentationen ein. Teresa Tang stellte ihre Erkenntnisse zur Herstellung von Festkörper-Nanoporen in Siliziumnitrid und 2D-Materialien wie #Graphen vor. Diese #Nanoporen werden u.a. genutzt, um einzelne Moleküle, etwa von DNA, RNA oder Proteinen zu erkennen. Diese Forschung ist Teil des Projekts nanodiag BW. Clementine Warres und Philipp Karl Albrecht vom Nanoanalytikzentrum des NMI stellten ihre neu entwickelte, evakuierbare #Glovebox vor, die im Unterschied zu klassischen Gloveboxen auch Stickstoffanreicherungen verhindert – das ist etwa für die #Batterieforschung attraktiv. In der Batterieforschung ist Marco Kögel aktiv. Er entwickelt ein in-situ-Modellsystem, um Ca-S-Batterien nachzuahmen. Der Blick mit atomar aufgelöster Transmissionselektronenmikroskopie soll chemische oder strukturelle Mechanismen von Lade- und Entladevorgängen der Batterie aufdecken. „Der Kontakt zu Kunden, Herstellern, Forschenden und Instituten zeigt, dass wir uns mit unseren Anwendungen, Projekten und den analytischen Möglichkeiten auf Augenhöhe mit den aktuellen Entwicklungen bewegen“, zogen die Wissenschaftler:innen ein positives Fazit. Und sie erhielten in Kopenhagen wertvolle Einblicke, in welche Richtung sich die Forschung entwickeln wird. Michael Schlegel Kevin R. Strobel Ivan Musil Hahn-Schickard

Forschungsansatz weist weit über das Forschungsgebiet der Photosynthese hinaus! Dr. Rana Hussein erklärt: „Der innovative Ansatz, der in dieser Studie zur Bestimmung der Positionen von Protonen und Wasserstoffe verwendet wurde, ist für das Verständnis des Photosystems II von essenzieller Bedeutung und hat ein breites Anwendungsspektrum. Er kann zur Untersuchung verschiedener Proteine eingesetzt werden, um deren Mechanismen im Hinblick auf Wasserstoffe aufzudecken. Dies ermöglicht Durchbrüche in verschiedenen Bereichen der biologischen und chemischen Forschung. Die in dieser Studie angewendete Kryo-EM-Methode weist damit weit über das Forschungsgebiet der Photosynthese hinaus.“ Bei der Kryo-Elektronenmikroskopie werden Proteinkomplexe innerhalb von Sekundenbruchteilen auf sehr niedrige Temperaturen von bis zu -260 °C heruntergekühlt. Diese Schockgefrierung verhindert die Bildung von Eiskristallen, so dass Moleküle in ihrer natürlichen Form erhalten bleiben. Die Sichtbarmachung der Wasserstoffe könnte in Zukunft zum Verständnis weiterer grundlegender biochemischer Reaktionen beitragen. Dazu zählen beispielsweise Enzymmechanismen, Protein-Ligand-Wechselwirkungen oder die Dynamik von Membranproteinen. #forresearchonly #photosynthese #kryoEM

Neue Form des Magnetismus entdeckt 🧲 go.jku.at/n24e3 🔎 Seit Jahrhunderten wurde Magnetismus in zwei Bereiche eingeteilt: den ferromagnetischen und den antiferromagnetischen Zweig. Ein internationales Forschungsprojekt mit Beteiligung der JKU, des PSI Paul Scherrer Institut und der Akademie věd České republiky konnte nun die Existenz von Altermagnetismus nachweisen. Dank Photoemissionsspektroskopie wurden die Forscher*innen in Kristallen aus Mangantellurid fündig. 💡 Die Proben wurden im Reinraum der JKU durch Gunther Springholz (Abteilung für Halbleiterphysik) unter Ultrahochvakkuum-Bedingungen hergestellt und anschließend in einem batteriebetriebenen Vakuumkoffer zum Synchrotron in die Schweiz transportiert. Im Paul Scherrer Institut wurden Messungen durchgeführt, welche zeigten, dass #Altermagnetismus tatsächlich existiert. Altermagnetismus ist für zukünftige ultraschnelle und energieeffiziente Computerchips von großer Bedeutung.

🌌#FISFreitag: LHC Willkommen zu unserem FIS-Freitag, wo wir herausragende #Forschungsinfrastrukturen (#FIS) vorstellen, die im Rahmen des #ErUM-Programms (Erforschung von #Universum und #Materie) gefördert werden. Anlässlich des 70-jährigen Jubiläums von CERN präsentieren wir heute den dort beheimateten Large Hadron Collider - kurz LHC! 🎉 🌟Was macht den LHC so besonders? Der LHC ist die größte und wohl komplexeste Maschine der Welt: Er ist 27 km lang, ringförmig und befindet sich in einem Tunnel unter der französisch- schweizerischen Grenze bei Genf. An diesem Ringtunnel sind u.a. vier große Experimente angesiedelt: ALICE, ATLAS, CMS, LHCb, welche mit verschiedenen #Detektoren ausgestattet sind. Der #LHC beschleunigt mit Hilfe von supraleitenden Magneten #Protonen und schwere Ionen (#Hadronen) entgegengesetzt auf nahezu Lichtgeschwindigkeit und bringt sie dann in den Detektoren zur Kollision. Dabei entstehen extrem hohe Energien und neue Teilchen, die von den Detektoren gemessen werden. So wurde beispielsweise 2012 am LHC durch Forschende erstmals das lang gesuchte #Higgs-Boson nachgewiesen. 🔬Was lässt sich mit dem LHC erforschen? Die aller größte Maschine erforscht die aller kleinsten Teilchen: Die #Teilchenkollisionen im LHC erzeugen neue Teilchen, deren Spuren und Energien von den Detektoren gemessen werden. Anhand dieser Daten können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Rückschlüsse auf #Elementarteilchen, die Bausteine des Universums, und ihre Eigenschaften ziehen. Das erweitert unser Verständnis über die Beschaffenheit der Materie und wo sie herkommt. Auch #Antimaterie und Dunkle Materie werden mit Hilfe des LHC erforscht. 🌱 Aktuelle ErUM-#Projektförderung am LHC Aktuell fördern wir im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung Projekte etlicher universitären Forschungsgruppen zu den Experimenten ALICE, ATLAS, CMS und LHCb. Somit können sich die Gruppen mit großer Sichtbarkeit an der Aufzeichnung neuer Kollisionsdaten, der Analyse dieser Daten, sowie am Bau neuer Detektorkomponenten beteiligen. 🔗 Mehr spannende Infos gibt es unter: https://lnkd.in/eN3NF-Cx

✨ Einblicke in die Photonische Detektion am Leibniz-IPHT: Atomdampfzellen für die Quantentechnologie 🌐 Gläserne Zellen helfen in optisch gepumpten Magnetometern, das Magnetfeld um uns herum präziser zu messen. Unsere Forscher Dr. Theo Scholtes und PD Dr. Martin Presselt und ihre Teams entwickeln neuartige Atomdampfzellen aus speziell beschichteten Glaskörpern. Diese Zellen werden mit innovativer Ultrakurzpuls-Lasermikroschweißtechnologie gemeinsam mit dem ifw Jena | Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH hergestellt. Um das Magnetfeld hochsensitiv messen zu können enthalten die Zellen Alkalimetall, müssen daher hermetisch dicht und gleichzeitig hochtransparent für das Laserlicht sein.    Diese Technologie könnte die Grundlage für neue, extrem empfindliche Messgeräte sein, die in der Medizin, Umweltüberwachung und vielen anderen Bereichen eingesetzt werden können.    Das Projekt StaGlaOPM (Standardisierte, gläsern gefügte Atomdampfzellen für optisch gepumpte Magnetometer) wird gefördert durch den Freistaat Thüringen aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds Plus (Förderkennzeichen: 2023 FGR 0072). 🇪🇺    👉 https://lnkd.in/du6YqmNR 

🌌#FISFreitag: FAIR Willkommen zu unserem FIS-Freitag, an dem wir #Forschungsinfrastrukturen (FIS) vorstellen, die durch das #ErUM-Programm (Erforschung von Universum und Materie) gefördert werden. Heute im Fokus: #FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research), das zukünftige #Teilchenbeschleuniger-Zentrum. 🌟Was macht FAIR so besonders? Die im Bau befindliche Anlage, am GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research (Helmholtzzentrum für #Schwerionenforschung) in Darmstadt gelegen, wird faszinierende Einblicke in die fundamentalen Bausteine der Materie geben und eine der weltweit größten Forschungseinrichtungen, die sich auf die Erforschung mit #Antiprotonen und #Ionen spezialisiert. Diese werden bei FAIR unter anderem verwendet, um extrem hohe Temperaturen und Drücke zu erzeugen - vergleichbar mit den Bedingungen im Inneren von Sternen. Das ermöglicht Forschenden, Materiezustände zu untersuchen, die unter Normalbedingungen nicht existieren. 🔬Was lässt sich mit FAIR erforschen? Durch die Erzeugung von Exoten, wie beispielsweise superschweren Elementen, lässt uns FAIR die physikalischen Prozesse in den ersten Momenten des Universums verstehen. An der Anlage werden beispielsweise Bedingungen wie im Inneren von Sternen erforscht, die Struktur von Atomkernen analysiert und ein tieferes Verständnis für die Entstehung von Neutronensternen erlangt. 🌱 Aktuelle ErUM-Projektförderung an FAIR Der Aufbau und die Inbetriebnahme der vier großen Forschungssäulen an FAIR (#NUSTAR, #CBM, #PANDA und #APPA), wird durch das ErUM-Rahmenprogramm gefördert. Die Säulen umfassen ein breites Spektrum von Forschungsbereichen, einschließlich Kern-, Hadronen- und #Teilchenphysik, Atom- und Astrophysik, Plasmaphysik sowie Anwendungen in den Materialwissenschaften, Biologie und Biomedizin. 🔗Mehr Erfahren Mehr spannende Infos gibt es unter: https://lnkd.in/e-yV4s6y

Nach Jahrzehnten intensiver Forschung ist es einem internationalen Team aus Deutschland und Österreich gelungen, erstmals einen Atomkern mittels Laser gezielt zu anregen. Dieser wissenschaftliche Durchbruch eröffnet neue Möglichkeiten für extrem präzise Atomkernuhren und verbesserte Messungen physikalischer Größen. Die Entdeckung basiert auf der genauen Bestimmung der Energie, die benötigt wird, um spezifische Zustandswechsel in Thorium-Kernen auszulösen. Diese technologische Errungenschaft verbindet die Bereiche der Quantenphysik und Kernphysik, die bisher nur wenige Schnittstellen hatten, und könnte somit die Grundlage für zukünftige Entwicklungen in der Präzisionsmesstechnik bilden. #Laser #Atom #Kern #Physik #Forschung #Technologie ↪️ Link zur News: https://lnkd.in/eqJWzvtE

Kerneigenschaften von #Fermium mit #Laserspektroskopie gemessen Wo endet das #Periodensystem der chemischen Elemente und welche Prozesse erlauben die Existenz der schwersten Elemente? Einem internationalen Forschungsteam ist es gelungen, einer Beantwortung näherzukommen und mit Messungen an der GSI/FAIR-#Beschleunigeranlage und in Laboren der Johannes Gutenberg-Universität Mainz einen Einblick in die Struktur von Fermium-Atomkernen (Element 100) mit unterschiedlichen Anzahlen an Neutronen zu gewinnen. Mit modernen Laserspektroskopietechniken bestimmten sie die Ausdehnung des Kernladungsradius und ermittelten, dass dieser mit zunehmender Neutronenzahl gleichmäßig ansteigt. Dies weist darauf hin, dass Kernschaleneffekte bei diesen schweren Kernen nur einen geringen Einfluss auf die Kernladungsradien haben. Die Resultate wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. https://lnkd.in/euKQBiSw GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research, Jessica Warbinek