Nyheter och pressmeddelanden

• Nyhetsarkiv

Dansande elektroner samspelar

Nyhet: 2011-11-15

Negativa joner spelar en viktig roll i allt från hur kroppen fungerar till universums uppbyggnad. Nu har forskare vid Göteborgs universitet utvecklat en ny metod som gör det möjligt att studera hur elektronerna i negativ joner samarbetar, till exempel i supraledare och vid kol-14-mätningar.

– Genom att studera atomer med negativ laddning, så kallade negativa joner, kan vi lära oss hur elektroner samordnar sin rörelse i vad som kan liknas vid en välregisserad dans. Sådana kunskaper är viktiga för att förstå fenomenen där samspel mellan elektroner är viktig, till exempel i supraledare, säger Anton Lindahl på institutionen för fysik vid Göteborgs universitet.

En negativ jon är en atom som har fångat en extra elektron, vilket ger den negativa laddningen. Negativa joner bildas bland annat när salt löses i vatten. Vi har ett antal olika typer negativa joner i kroppen. Vanligast är klorjoner vilka bland annat är viktiga för cellernas vätskebalans och nervcellernas funktion.

Ger ökad förståelse för vårt ursprung

Ökad kunskap om negativa joner kan ge oss en bättre förståelse för vårt ursprung. Negativa joner spelar nämligen en viktig roll i de kemiska reaktioner som sker i rymden. Bland annat har de stor betydelse för bildandet av molekyler från fria atomer. Dessa molekyler kan ha varit viktiga byggstenar i livets uppkomst.

– Mina studier är gjorda på joner i vakuum, inte i vätska som i kroppen. För att kunna studera egenskaperna hos de enskilda jonerna isolerar vi dem i vakuumkammare extremt lågt tryck, till och med lägre tryck än utanför internationella rymdstationen ISS.

I sin doktorsavhandling presenterar Anton Lindahl studier där han med hjälp av laserspektroskopi har undersökt hur elektronerna i negativa joner samverkar.

– För att kunna genomföra studierna har jag behövt utveckla mätmetoder och bygga experimentutrustning. De mätningar som kan göras med den nya utrustningen kommer att öka vår förståelse av elektronernas pardans.

Kan användas för kol-14-mätningar

De nya mätmetoder Anton har utvecklat är viktiga för en rad olika tillämpningar. Till exempel för att mäta spårämnen med så kallad Acceleratorbaserad Mass Spektrometri, AMS. I ett samarbetsprojekt mellan forskare i Göteborg, Wien i Österrike och Oak Ridge i USA används teknikerna och kunskaperna från Göteborg för att öka känsligheten i AMS-mätningar. AMS används bland annat för kol-14-mätningar, det vill säga åldersbestämning av organisk vävnad. En annan tillämpning är mätningar på is från borrningar i polarisarna, som används för att undersöka klimatet hundratusentals år tillbaka i tiden.

Avhandlingen Two-Electron Excitations in Negative Ions försvarades vid en disputation på Göteborgs universitet. Handledare: Dag Hanstorp.
Länk till avhandlingen: hdl.handle.net/2077/26757

Kontakt:
Anton Lindahl, institutionen för fysik vid Göteborgs universitet
031 - 786 9142
073 - 150 0125
anton.lindahl@physics.gu.se

Bildtexter:
Stora bilden: Ett viktigt redskap i fo rskningen är lasrar där man med hög precision kan välja exakt vilken färg det producerade ljuset ska ha. Foto: Johan Rohlén.

Lilla bilden: Inspektion av detektor. Detektorn används för att mäta när enskilda atomer träffar ytan. Utrustningen ger information om tid och position för varje träff. Foto: Göteborgs universitet.
 

AV:
031- 786 9873