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Polnischer Forscher leitet bahnbrechendes EU-Projekt im Bereich Nanotechnologie

Um die langfristige Entwicklung der Nanowissenschaften und -technologie in der EU zu fördern, stellt die Europäische Kommission 2,2 Mio. Euro für ein einzigartiges Projekt des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) zur Verfügung, das Fachwissen in den Bereichen Synchrotrone, Streuung,...

Um die langfristige Entwicklung der Nanowissenschaften und -technologie in der EU zu fördern, stellt die Europäische Kommission 2,2 Mio. Euro für ein einzigartiges Projekt des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) zur Verfügung, das Fachwissen in den Bereichen Synchrotrone, Streuung, Magnetismus, Phonone und Oberflächenwissenschaft in sich vereint. Das Projekt mit der Bezeichnung DYNASYNC, die für "Dynamics in nano-scale materials studied with synchrotron radiation" (Dynamik in Materialien im Nanobereich, untersucht mit der Synchrotronstrahlung) steht, soll die derzeitigen Kenntnisse über die Dynamik der Nanostrukturen mehren und neue Methoden für die Vorbereitung, Modellkonzeption und Charakterisierung entwickeln, damit die Leistung der künftigen Vorrichtungen im Nanobereich verbessert werden. Das Konsortium ist auch dahingehend einzigartig, als es Wissenschaftlern aus den neuen Mitgliedsstaaten eine führende Rolle zuweisen möchte, wie der polnische Koordinator Jozef Korecki, Professor für Physik und angewandte Computerwissenschaften und Mitglied der Polnischen Akademie der Wissenschaften, gegenüber CORDIS Nachrichten erklärte. Das Konsortium, an dem die verfügbaren Fachleute aus sieben europäischen Ländern, darunter Polen und Ungarn, mitwirken, hat sich die ersten neun Monate des Projekts mit dem Aufbau der erforderlichen Infrastruktur und experimentellen Methode befasst, um die Dynamik der Nanostrukturen bis in die Tiefe zu untersuchen. Die Kenntnis der dynamischen Eigenschaften der kondensierten Stoffe ist nämlich für die Funktionalität der zukünftigen Vorrichtungen im Nanobereich wesentlich. Wie Professor Korecki erklärt, reagieren Objekte, wenn sie sehr klein sind, empfindlicher auf Anregung als voluminöse Stoffe. Daher muss man deren Dynamik richtig und mittels einer speziellen Methode untersuchen. Professor Korecki sagte zu CORDIS Nachrichten: �Bei den Nanostrukturen läuft der Prozess sehr rasch ab, wir haben es hier mit Nanosekunden, also mit ganz kurzen Zeitspannen, zu tun. Daher verwenden wir eine Methode in Verbindung mit der Synchrotronstrahlung, die der Röntgenstrahlung gleicht. Die Kernresonanzstreuung der Synchrotronstrahlung ist hervorragend zum Aufzeigen der Struktur und Dynamik in dünnen Folien, Clustern, Nanopartikeln und Grenzflächen geeignet, da sie zeitlich nicht kontinuierlich, sondern gepulst ist." "Mit dieser speziellen Methode haben wir eine höhere Messempfindlichkeit und eine bessere Energieauflösung", so der Professor weiter. Zu Beginn des Projekts wurde in der Europäischen Synchrotron-Strahlungsanlage in Grenoble, Frankreich, die einer der Projektpartner ist, ein UHV-System (ultrahohes Vakuum) eingerichtet. "Das System wurde nun in der Strahlenlinie ID18 installiert, und wir können die Dynamik mittels der Kernresonanzstreuung der Synchrotronstrahlung "in situ" untersuchen, d.h. wir können Proben analysieren, ohne sie von ihrem Ursprungsort zu entfernen", erklärte Professor Korecki. "Das ist wichtig, weil die Proben sehr empfindlich auf die Atmosphäre reagieren. Sie müssen in einer bestimmten Probenumgebung untersucht werden." "Nun, da wir über das neue System verfügen, müssen in unseren Labors zu Hause viele Verbesserungen durchgeführt werden, damit sie mit dem neuen System kompatibel sind. Sobald dies erfolgt ist, werden wir die Proben unter den verschiedenen Labors aufteilen, damit sie gemessen und untersucht werden." In der nächsten Phase widmet sich das Projekt vier Arbeitspaketen, die drei Phänomenklassen - Streuung, Phonone und Magnetisierung - entsprechen. Das Projekt wird die verschiedenen Dynamikaspekte an sorgfältig ausgewählten Modellnanostrukturen untersuchen, um die Größenabhängigkeit und das Wechselspiel zwischen den einzelnen Anregungsmechanismen zu erkunden. Das vierte Arbeitspaket befasst sich mit Instrumentierung und Software, die die Basis der zukünftigen Experimente bilden werden. "Wir stehen erst am Anfang unseres Projekts, und wir haben bereits festgestellt, dass diese neue experimentelle Methode, die in der Welt einzigartig ist, für eine Vielzahl dynamischer Phänomene geeignet ist", schwärmte Professor Korecki. "Die Kombination aus Experimenten mit Kernresonanzstreuung und hochmodernen Rechenmethoden hat uns bisher einmalige Einblicke in die Modifikation kollektiver Anregungen, die Rolle der Streuung in der Kinetik struktureller Veränderungen, die bei der Bearbeitung von Stoffen auftreten, und in die dynamischen Eigenschaften magnetischer Nanostrukturen beschert." Nach Professor Korecki wird das Projekt durch die Verstärkung des Einflusses der Synchrotron-Strahlung in den Nanowissenschaften einen Wissenschaftsfall für neue Forschungsinfrastruktur schaffen und den Weg für neue Quellen der Synchrotron-Strahlung ebnen. Er schloss mit den Worten: "Grundlagenforschung führt stets zu neuen Herausforderungen."

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Ungarn, Polen