Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Dynamic Megabar Chemistry

Opis projektu

Badanie reakcji chemicznych i syntezy materiałów w ekstremalnych warunkach

Jak wiadomo, ciśnienie powyżej 1 Mbar może radykalnie zmienić układ okresowy, modyfikując strukturę elektronową i właściwości chemiczne materiałów, zwłaszcza w skrajnych temperaturach. Z tego względu warunki te otwierają możliwości tworzenia zupełnie nowych struktur i związków materiałowych. Niestety, rozwój tej dziedziny jest ograniczony przez modelowanie predykcyjne i trudności w przeprowadzaniu doświadczeń. Finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projekt MEGACHEM jawi się jako pionier dynamicznej chemii megabarów, wykorzystującej nowoczesne narzędzia, takie jak lasery rentgenowskie na swobodnych elektronach i wielkoskalowe lasery optyczne. Cele projektu MEGACHEM obejmują syntezę trudnej do uzyskania struktury węglowej BC8 i opracowanie nowej metody tworzenia ultramałych nanodiamentów o dostosowanych właściwościach. Dzięki połączeniu eksperymentów z zaawansowaną teorią projekt MEGACHEM przesunie granice materiałoznawstwa, znajdując potencjalne zastosowanie w astrofizyce i fotokatalizie.

Cel

Pressures above 1 Mbar, equivalent to energy densities stored in chemical bonds, are predicted to severely reshape the periodic table of the elements as we know it. Such extreme conditions can radically alter the electronic structure and chemical properties of materials, especially when heating these to temperatures of several thousand kelvins, which suggests new approaches for the synthesis of so-far unknown material structures and compounds. However, due to a lack of predictive modelling and experimental challenges, exploration and exploitation of new chemistry above one megabar has remained a dark spot in our understanding of matter. Unprecedented experimental capabilities provided by large-scale laser facilities and X-ray free electron lasers, also supported by new theoretical and computational tools, now drastically change this situation and I am at the forefront of these revolutionary developments. With MEGACHEM, I will establish the research direction of dynamic megabar chemistry, motivated by my pioneering studies on light elements mixtures. Performing exploratory experiments in close interplay with theory, I will investigate novel routes to two interlinked “holy grail” cases: a) the synthesis of the long sought but still speculative BC-8 structure of carbon and b) a new approach to an efficient formation of ultrasmall nanodiamonds of tailored size and dopant level. Indeed, for reaching both goals, the pressure-driven insulator-metal transition of liquid hydrogen may play a central role. By investigating these cases, MEGACHEM will cover new ground and test state-of-the-art theoretical models by combining studies at my university labs with experiments at large-scale research infrastructures: hard X-ray free electron lasers such as the European XFEL, and the largest optical laser systems, such as the National Ignition Facility and the Extreme Light Infrastructure. By doing so, MEGACHEM can impact various areas, ranging from astrophysics to photocatalysis.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2024-COG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

UNIVERSITAT ROSTOCK
Wkład UE netto
€ 1 998 106,00
Adres
UNIVERSITATSPLATZ 1
18055 Rostock
Niemcy
Region
Mecklenburg-Vorpommern Mecklenburg-Vorpommern Rostock, Kreisfreie Stadt
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 1 998 106,00

Beneficjenci (1)