See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7615
ETF7615 "Resonantne pehme röntgenkiirguse Raman-hajumine: elektronstruktuur ning ülikiire dünaamika tahkistes ning nanomaterjalides. (1.01.2008−31.12.2011)", Tanel Käämbre, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF7615
Resonantne pehme röntgenkiirguse Raman-hajumine: elektronstruktuur ning ülikiire dünaamika tahkistes ning nanomaterjalides.
Raman scattering at core resonances: electron structure and ultrafast dynamics in solids and nanomaterials.
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP260 Tahke aine: elektrooniline struktuur, elektrilised, magneetilised ja optilised omadused, ülijuhtivus, magnetresonants, spektroskoopia1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)34,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT150 Materjalitehnoloogia2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).33,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT110 Instrumentatsioonitehnoloogia 2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).33,0
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008321 600,00 EEK (20 553,99 EUR)
01.01.2009−31.12.2009308 736,00 EEK (19 731,83 EUR)
01.01.2010−31.12.2010280 638,00 EEK (17 936,04 EUR)
01.01.2011−31.12.201117 936,40 EUR
76 158,26 EUR

Resonantne mitteelastne (pehme) röntgenkiirguse hajumine (RIXS) – ehk elektronide sisekihtide ergastustega resonantse (pehme) röntgenkiirguse Ramanhajumine valentselektronergastustel – on arvestatav eksperimentaalne meetod ainete elektronstruktuuri, elektronolekute sümmeetria ning ülikiire laengute transpordidünaamika karakteriseerimiseks. Võrreldes fotoelektronspektroskoopiaga (FES), mis on üldlevinum meetod nimetatud teabe omandamiseks, on RIXSil küll oluliselt madalam ristlõige, kuid seda kompenseerib vabam uuritavate materjalide valik, mis erinevalt FESist ei sea rangeid tingimusi proovi elektrijuhtivusele ega agregaatolekule, samuti on suuremast infosügavusest tulenevalt võimalik uurida näiteks passiveeriva kattekile aluseid kvantpunkte, klastreid, või õhukestest kiledest sandwich-struktuuri osi. Lisaks annab RIXS infot Raman-üleminekuga seotud valentselektrontasemete või molekuliorbitaalide sümmeetriate kohta, ning võimaldab määrata keemilistes ühendites valentselektronide osa-olekutetiheduse iga keemilise elemendi jaoks eraldi. Seega on röntgen-Raman-spektroskoopia vägagi kasulik teabeallikas nii iseseisvalt kui – seda enam – kombineerituna näiteks FES ning luminestsentsspektroopia andmestikuga. Kesksed teemad taotletavas projektis lähtuvad seega RIXSi kaudu saadava ühese ning detailse eksperimentaalse teabe omandamise vajalikkusest kristalliliste oksiidsete tahkiste ning nanostruktuursete materjalide ning nendes toimuvate protsesside kohta: näiteks a) mittelineaarsete (laser)optiliste materjalidena kasutatavad boraatide, valentsolekute sümmeetriate määramine keelutsooni äärtel, b) BeO ning teiste kiirguskindlate stsintillaatoritena või nt. gaasisensorites rakendatavate oksiidides vibroonse sidurduse ning ülikiire laenguülekande uurimine, mis BeO kui kerge elelmendi ühendi puhul pakub samuti alusuuringulist huvi mudelsüsteemina, c) kõrge dielektrilise läbitavusega oksiidide (nt. HfO2, ZrO2) kilestruktuuride valentselektronstruktuuri võrdlus stöhhiomeetrilise kristalli spektritega, optimeerimaks kilesadestusprotsessi, d) RIXS nanostruktuuridel, nagu näiteks BN või süsiniku nanotorud, fulleriidid, aga ka õhukestest kiledest kiledest sandwich-struktuurid, ‘maetud’ klastrid jmt. Sellise eksperimentaalse andmestiku omandamise ning interpreteerimise, soovitavalt planeeritud koostöös vastava ala teooriaga süvitsi tegelevate uurimisrühmadega, eesmärgiks on üksikasjaliku teadmisbaasi tekitamine, millest oleks kasu ka materjaliarenduses.
The resonant inelastic (soft) x-ray scattering (RIXS) spectroscopy, or soft X-ray Raman spectroscopy is a competitive tool in characterising the electronic structure, the symmetry of electron states, and ultrafast charge transfer in materials. Compared to photoelectron spectroscopies (PES), which is the more common method for obtaining such information, it has typically lower cross-sections in the soft X-ray energy range, but since RIXS is not affected by sample charging and has larger information depth, the RIXS is also applicable to, e. g., bulk insulators, nanostructures buried below passivating capping layers, gases and liquids confined in thin-windowed cells, and magnetic samples. Additionally, the RIXS is capable of giving symmetry relation of the valence electronic levels engaged in the Raman loss transition, and it gives element specific valence partial densities of states in compounds. Therefore the X-ray resonant Raman spectroscopy data is often very useful independently, or even more so, in combination with some related techniques like PES or luminescence spectroscopies. The central topics in the proposed project are related to use these capabilities of RIXS to gain high quality empirical spectral data of, bulk crystalline materials of applied and basic resarch interest, viz. a) the borates used in laser higher harmonic generation, whereas the flexibility of the experimental apparatus (which we mostly use at beamline i511-3 at MAX-lab, Lund) enables for example to determine the symmetries of the occupied and unoccupied valence levels relevant for the optical non-linear properties and for high energy cut-off, b) BeO and other potent gas sensor and radiation resistant scintillator materials, which, as a light-element oxide, is also of basic research interest regarding the mechanisms of vibronic coupling mechanisms, c) thin high-k oxide (viz. HfO2, ZrO2) films grown in the framework of the atomic layer deposition (ALD) process development and characterisation in our institute, against bulk crystal reference in order to estimate the stoichiometry, in a joint effort to produce stoichiometric thin oxide films and multilayers, d) nanostructures, e. g. BN or C nanotubes, fullerides, capped clusters, sandwich structures. Obtaining and interpreting such data would provide a basis for developing the actual theories, which may result in knowledge bas sufficiently detailed to be useful for materials engineering.