Kontakt

Porträt Prof. Dr. Kvashnina, Kristina; FWOS

Prof. Dr. Kristina Kvashnina

Head of Department "Molecular Structures"
Responsible for the BM20 (ROBL) beamline at ESRF
k.kvashnina@hzdr.de
Tel.: +33 476 88 2367

Dr. habil. Andreas Scheinost

Leiter
Molekulare Strukturen

Tel.: +33 476 88 2462
+33 6 340 358 18

Abteilung für Molekulare Strukturen

Methoden und Forschungsgebiete

Molecular Structures Uranyl ©Copyright: Dr. habil. Scheinost, Andreas
  • Synchrotron-Methoden zu Erforschung der Nahordnung, Oxidationstufe und dem Bindungsverhalten von Actiniden, unter Verwendung dieser Methoden: 
  • EXAFS: Röntgenabsorptionsspektroskopie zur Aufklärung der Nahordnung eines spezifischen Elements, d.h. der Anzahl, des radialen Abstandes und der Elementart der Atome in der Koordinationsschale und den folgenden Schalen bis ca. 5 Å Abstand.

  • HERFD-XANES: Hoch-aufgelöste zur Aufklärung von Oxidationsstufen

  • XES and RIXS: Röntgenemissionsspektroskopie und sogenannte "resonant inelastic X-ray spectroscopy" zur Aufklärung des Bindungscharakters (kovalent <-> ionisch)

  • P-XRD: Pulver-Diffraktometrie mit wesentlich höherer Aufloesung oder höherer Geschwindigkeit (in-situ und in-operando Studien) im Vergleich zu Laborquellen.

  • SX-XRD: Einkristall-Diffraktion

  • Oberflächen-sensitive Techniken wie CTR (crystal truncation rods) und RAXR (resonant anomalous X-ray reflectivity)

  • EXAFS, HERFD-XANES, XES und RIXS sind nicht beschränkt auf kristalline Festphasen, sondern können auf einen weiten Bereich von Proben angewendet werden, um z. B. die wässrige Speziierung, die Komplexierung mit anorganischen (Chlorid, Sulfat, Nitrat,...) wie organischen Liganden (Acetat, Huminsaeuren,..), die Interaktion mit Bakterien und Pflanzen, oder die Sorption an Mineral- und Gesteinsoberflaechen zu untersuchen.

  • Wegen der grossen Penetrationstiefe der verwendetetn harten Röntgenstrahlung können die Methoden eingesetzt werden, um chemische Reaktionen in situ/ in operando zu untersuchen, z. B. bei sehr niedrigen oder hohen Temperaturen, unter spezifischen Atmosphären oder mit elektrochemischen Potenzial.

Neuste Publikation

Effect of carbon content on electronic structure of uranium carbides

Butorin, S. M.; Bauters, S.; Amidani, L.; Beck, A.; Rossberg, A.; Weiss, S.; Vitova, T.; Kvashnina, K.; Tougait, O.

The electronic structure of UC (x = 0.9, 1.0, 1.1, 2.0) was studied by means of x-ray absorption spectroscopy (XAS) at the C K edge and measurements in the high energy resolution fluorescence detection (HERFD) mode at the U and edges. The full-relativistic density functional theory calculations taking into account the Coulomb interaction U and spin-orbit coupling (DFT+U+SOC) were also performed for UC and UC. While the U HERFD-XAS spectra of the studied samples reveal little difference, the U HERFD-XAS spectra show certain sensitivity to the varying carbon content in uranium carbides. The observed gradual changes in the U HERFD spectra suggest an increase in the C 2p-U 5f charge transfer, which is supported by the orbital population analysis in the DFT+U+SOC calculations, indicating an increase in the U 5f occupancy in UC as compared to that in UC. On the other hand, the density of states at the Fermi level were found to be significantly lower in UC, thus affecting the thermodynamic properties. Both the x-ray spectroscopic data (in particular, the C K XAS measurements) and results of the DFT+U+SOC calculations indicate the importance of taking into account U and SOC for the description of the electronic structure of actinide carbides.

Verknüpfte Publikationen

Alle Publikationen

Equipment

Die Experimente werden an der Rossendorf Beamline (BM20-ROBL), an der European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble, Frankreich, durchgeführt.
 

Das Team

Die meisten von uns sind permanent an der ESRF in Grenoble.

ROBL Group Picture 2017/12 ©Copyright: HZDR/Denis Morel

ROBL Group Picture 2017/12

Foto: HZDR/Denis Morel

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Leitung

NameGeb./Raum+49 351 260Email
Prof. Dr. Kristina KvashninaROBL/21.6.01+33 476 88 2367
k.kvashnina@hzdr.de

Mitarbeiter

NameGeb./Raum+49 351 260Email
Dr. Lucia AmidaniROBL/14.1.04+33 476 88 1982
l.amidaniAthzdr.de
Dr. Nils BaumannROBL/21.6.03+33 476 88 2849
n.baumannAthzdr.de
Jörg ExnerROBL/BM20+33 476 88 2372
Dr. Christoph HennigROBL/21.6.02a+33 476 88 2005
Damien NaudetROBL/BM20+33 476 88 1941
d.naudetAthzdr.de
Dr. Damien PrieurROBL/21.6.04+33 476 88 2849
d.prieurAthzdr.de
Dr. André Roßberg801/P3162758
Dr. habil. Andreas ScheinostROBL/21.6.04+33 476 88 2462
+33 6 340 358 18
Thomas Zimmermann801/P2543487
t.zimmermannAthzdr.de