Neutronen

Neutronen sind eine einzigartige, zerstörungsfreie Sonde für die Untersuchung von der Struktur und Dynamik von Materie in einem weiten Größen- und Zeitbereich. Sie sind unverzichtbar für das Verständnis von Magnetismus, für mikro-strukturelle Untersuchungen von materialwissenschaftlich und industriell relevanten Materialien sowie von Weicher Materie und biologischen Materialien. Auch Forscher in den Geo- und Umweltwissenschaften und im Bereich kulturelles Erbe verwenden verstärkt Neutronen. Neutronenquellen werden auch für Neutronenaktivierungsanalyse, d.h. Elementanalysen, genutzt, insbesondere in Umweltstudien, und für Radiographie und Tomographie sowie für die Produktion von Isotopen und die Dotierung von Halbleitern.

Große Fortschritte in der Neutronenoptik, bei Detektoren, Probenumgebungen und Methoden haben die Neutronenstreuung revolutioniert. Die nächste Generation, MW-Spallationsquellen, erreichen einen Peak-Neutronenfluß, der den von Forschungsreaktoren um mindestens zwei Größenordnungen übersteigt. Dadurch können mit Neutronen raum- und zeitaufgelöste Experimente mit mikro- und nanostrukturierten Materialien durchgeführt werden, in-vivo-Untersuchungen von biomolekularen Komplexen und multikomponenten Systemen der Weichen Materie werden möglich, sowie in-situ-Studien von Katalysatoren, Quantenphasenübergangen bei extremen Bedingungen oder Spinschwankungen in hochkorrelierten elektronischen Materialien.

Das Bild zeigt die Spinstruktur des {Mo72Fe30}-Keplerates, einem molekularen Magneten mit hoher geometrischer Frustration. Nur mit Neutronenstreuung können solche komplexen Spinstrukturen and die zugehörigen Spin-Fluktuationen bestimmt werden.

Das Teilprogramm "Neutronen" wird wesentlich durch das verstärkte Engagement am FRM II, den Betrieb des BER II und die dort verfügbaren extremen Probenumgebungen geprägt, sowie die intensive Nutzung der Außenstelle an der SNS in Oak Ridge, USA.

Mehr zu Forschung mit Neutronen:

Website des Komitees Forschung mit Neutronen

Neutronsources.org

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Kontakt

Prof. Dr. Thomas Brückel

Forschungszentrum Jülich GmbH
Institut für Festkörperforschung
52425 Jülich

Tel.: 02461-61-4699

T.Brueckel(at)fz-juelich.de