Funkcionális Nanostruktúrák Kutatócsoport
- (mágneses) vékonyrétegek, (határ)felületek,
- biológiai és biomimetikus membránok
- a szinkrotronsugárzás nukleáris rezonanciaszórása
- Mössbauer-spektroszkópia
- neutronszórás
A Funkcionális Nanostruktúrák Kutatócsoport (korábban: Nukleáris Szilárdtestfizika Osztály) kutatásait a mágneses nanostruktúrák és biológiai / biomimetikus membránok tulajdonságainak vizsgálatára fókuszálja. Az alkalmazott nukleáris szilárdtesfizikai módszerek közül jelentőségében kiemelkedik a neutronreflektometria, a szinkrotronsugárzást használó reflektometriák, valamint a Mössbauer-spektroszkópia. Az alkalmazott módszerek elméleti és kísérleti továbbfejlesztése szintén a csoport tudományos érdeklődési körébe esik. Kutatóink szoros együttműködésben dolgoznak a Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet, a Wigner Fizikai Kutatóközpont (Szilárdtestfizikai és Optikai Kutatóintézete és a Debreceni Egyetem munkatársaival és - emelt szintű laboratóriumi gyakorlatok tartásával, diákköri és diploma- valamint PhD-dolgozatok témavezetőiként - az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE, Budapest) és a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BMGTE, Budapest) oktatóival együttműködésben részt vesznek a fizika oktatásában.
Legfontosabb nemzetközi együttműködő partnereink az Európai Szinkrotronsugárzási Központ (ESRF, Grenoble), a Laue-Langevin Intézet (ILL, Grenoble), a Heinz Maier-Leibnitz Központ (MLZ, Garching), a Müncheni Műszaki Egyetem Fizika Tanszéke (http://www.sces.ph.tum.de/), a Max-Planck Szilárdtestfizikai Intézet (MPI FKF, Stuttgart és Garching) és a Dubnai Egyesült Atommagkutató Intézet (JINR, Dubna) munkatársai.
- Bottyán, László Kutatásvezető
Deák, László Tudományos főmunkatárs
Sajti, Szilárd Tudományos munkatárs
Dézsi, István Professzor emeritus
Nagy, Dénes Lajos Professzor emeritus
Tartósan külföldi kutatóintézetben
- Major, Márton Tudományos munkatárs (Darmstadti Egyetem, Németország)
Merkel, Dániel Géza Tudományos munkatárs (ESRF, Grenoble, Franciaország)
Technikai személyzet
- Hegedűs, Gergely Technikus
Jakab, Levente Mérnök
PhD hallgatók
Diplomamunka-lehetőségek
Diákköri témák
GINA neutronreflektométer at the Budapesti Neutronközpont
Molekulanyaláb Epitaxia Laboratórium
Magneto-optikai Kerr-magnetométer
Mössbauer-laboratórium:
- Transmissziós és emissziós Mössbauer-spektrométerek
- külső mágneses térben és
3.8-310K alacsonyhőmérsékleti környezetben
Konverziós-elektron spektrométerek
- (90-300K) alacsonyhőmérsékleti opcióval
Lineáris és Cirkuláris Mössbauer-polariméter
A NUCSSP osztály jelenlegi fő tevékenysége a vékonyrétegek, azok felületeinek és interfészeinek vizsgálatára irányul. A konkrét anyagtudományi kutatások mellet folyamatosan dolgozunk ki új, ill. próbáljuk tökéletesíteni a már rendelkezésre álló kísérleti módszereket, elméleti leírást, kiértékelő algoritmust és kiértékelő programokat fejlesztünk a tudományos közösség számára. Kísérleteinkben termikus neutronok vagy fotonok szóródási képéből kapott információk alapján próbáljuk meghatározni a rétegek mélységfüggő atomi és fizikai szerkezetét, a bennük kialakuló laterális struktúrákkal együtt.
A vizsgált vékonyrétegeket az RMKI molekulanyalábok csoportjával együttműködve, molekulasugaras epitaxia (MBE) technikával állítjuk elő, amely módszer biztosítja a szinte atomi pontossággal sík felületek, interfészek létrejöttét. Síkfelületű és laterálisan homogén vékonyrétegek esetén a fő információt a spekuláris szórás szolgáltatja, ezért csoportunkban alkalmazott egyik fő módszerünk a reflektometria, a használt sugárzás szerint neutronreflektometriáról és Röntgen-reflektometriáról beszélünk. Laterális inhomogenitások diffúz szórást (más néven nem-spekuláris vagy diffúz reflexiót) okoznak, melynek intenzitása információt ad az inhomogenitások statisztikai jellegéről (átlagos méret, szimmetria, anizotrópia, stb)
A termikus neutronok a magokon nukleáris szórással és mágneses mintákban mágneses szórással is rugalmasan szóródhatnak. A fotonok az atomi elektronokon (Thomson-szórás) és a magokon is képesek szóródni. A magokon való szóródás esetén a foton energiája egybeeshet a magnívók közti átmeneti energiák egyikével, így bizonyos további magfizikai és szilárdtestfizikai feltételek teljesülése esetén visszalökésmentes rezonanciaabszorpció, vagy más szóval Mössbauer-szórás, vagy szinkrotron források esetén nukleáris rezonanciaszórás történhet. Előreszórásban klasszikus abszorpciós vagy emissziós Mössbauer-spektroszkópiáról (MS), nukleáris rezonancia előreszórásról (NRFS), a spekuláris szórást detektálva szinkrotron Mössbauer-reflektometriáról (SMR) beszélünk.
Kiértékelő szoftverek fejlesztése
The nuclear solid state group developed a general data evaluation program, FitSuite which is suitable for simutaneous fitting/simulations of different types of experimental spectra providing the statistical correctness and consistency of the fit results. The program has a user-friendly graphics user interface. FitSuite is freely available for the scientific community.
FitSuite
-
The current downloadable version is V1.0.4, which is capable for simultaneous fitting of the model parameters to spectra of:
- absoption and emission Mössbauer spectroscopy,
- specular X-ray reflectometry,
- nuclear resonance forward scattering of synchrotron radiation: time differential mode,
- nuclear resonance forward scattering of synchrotron radiation: stroboscopic detection,
- specular synchrotron Mössbauer reflectometry: time-differential,
- time-integral and
- stroboscopic modes,
- specular polarized and unpolarized neutron reflectometry,
- off-specular polarized neutron reflectometry,
- off-specular synchrotron Mössbauer reflectometry.
- Operation system : Linux, MS Windows XP
- User Manual of FitSuite (pdf version is available here) or
- Adobe Flash Demos.
For further details see:
Download: from FitSuite web pages.
Contact: Szilárd Sajti (sajti at wigner.mta.hu)
EFFI
EFFI, the predecessor of FitSuite was developed in collaboration with Prof. Hartmut Spiering. The program was written in Fortran and C language and is currently used for testing the new theoretical routines. Following the implementation of its routinnes in FitSuite, EFFI was developed on different routes.
Features:
- the same as above for FitSuite, but
- no advances graphical interface
- Supported operation system : Linux
Download: from our server.
Contact:László Deák (deak at wigner.mta.hu)
Latest results
Reciprocity violation in nuclear resonant scattering
text...