Ionen-Festkörper-Wechselwirkung

Die Schwerpunkte in diesem FE-Vorhaben liegen bei experimentellen und theoretischen Arbeiten zur Wechselwirkung von schweren und hochgeladenen Ionen mit Festkörpern mit dem Ziel, Ionenstrahlverfahren zur Materialanalyse und -modifizierung weiterzuentwickeln und neue Prozesse einzusetzen. 

Übersicht Ionenstrahlanalytik

Untersuchungen zum elektronischen Energieverlust und zu Ladungsaustauschprozessen schwerer Ionen mit MeV-Energien sind notwendig zur Verbesserung der Quantifizierbarkeit der ionenstrahlanalytischen Methoden. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Weiterentwicklung der In-situ-Ionenstrahlanalytik transienter Oberflächenprozesse und auf den Einsatz von Magnetspektrometern zur hochauflösenden Teilchenspektroskopie, mit denen höchste Tiefenauflösungen erreicht werden können, gelegt. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit sowohl auf dem Gebiet der zerstörungsfreien Analytik von Kunst- und Kulturgut als auch mit der Geologie, der Archäologie und den Biowissenschaften ist ein wesentlicher Bestandteil der Arbeiten.

Langsame hochgeladene Ionen führen aufgrund ihrer hohen potentiellen Energie zu hochangeregten elektronischen Zuständen innerhalb weniger nm unterhalb der Oberfläche, die neue Möglichkeiten der Materialmodifikation weitab vom thermodynamischen Gleichgewicht bieten.