Studium vlastností tzv. warm dense matter pomocí spektroskopie v oboru měkkého rentgenového záření

Warm dense matter představuje stav hmoty vystavené extrémním podmínkám vysoké teploty (několik stovek až tisíc Kelvinů) a hustoty (hustota pevné látky až stovky g/cm3). Obecně se předpokládá, že warm dense matter se nachází v jádrech obřích plynných planet, hnědých trpaslíků či malých hvězd. Warm dense matter se také vytváří v raných fázích inerciální laserové fúze během přechodu pevné látky – ablátoru – do plazmatu. Experimentálně v laboratoři je možné ji vytvořit ozářením hmoty laserovými svazky, svazky nabitých částic, zejména těžkých iontů, nebo svazky rentgenového záření. Avšak takto ozářená látka se nachází ve stavu warm dense matter často pouze do doby, než se látka začne vypařovat či měnit v plazma, což nastává na pikosekundových časových škálách, proto je důležité warm dense matter studovat pomocí ultrarychlých sond. Přechod látky do stavu warm dense matter a objevující se strukturální změny je možné studovat pomocí měkkého rentgenového záření metodami XANES (X-ray Absorption Near Edge Structure) a EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure). Tyto metody jsou založeny na rentgenové absorpční spektroskopii s ultravysokým rozlišením, kdy se ve spektru záření objeví charakteristické znaky elektronových přechodů pro daný materiál, jeho aktuální stav (struktura či průběh fázových přechodů) a jeho chemické okolí. Proto je pomocí těchto metod relativně snadné studovat vlastnosti látky při vysokých teplotách (deseti tisíce Kelvinů) a tlacích (až tisíce Mbar).

Cílem práce je studium vlastností extrémních stavů hmoty pomocí ultrapřesné rentgenové spektroskopie. Student/ka se seznámí s fyzikou warm dense matter, metodami rentgenové spektroskopie a difrakčními krystaly a experimentálními technikami užívanými během studia warm dense matter. Téma práce je dostatečně široké, a tak umožňuje případné pokračování na výzkumném úkolu i diplomové práci. Naše skupina v rámci evropských aktivit EuroFusion spolupracuje s předními laboratořemi ve Francii, Německu, Velké Británii a Itálii.

  • Vedoucí práce / Supervisor: Ing. Michaela Kozlová, Ph.D. (ÚFP AV ČR)
  • Konzultant: Ing. Miroslav Krůs, Ph.D. (ÚFP AV ČR, FJFI)
  • Pracoviště / Workplace: Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i./Výzkumné centrum PALS
  • Kontakt / Contact: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.