lunduniversity.lu.se

Atomic Physics

Faculty of Engineering, LTH

Welcome to Atomic Physics!

About

The Division of Atomic Physics at the Faculty of Engineering (LTH), Lund University, Sweden has a staff of over 50 researchers including guest researchers and graduate students. The research at the division is mainly based on the use of lasers, ranging from diode lasers to terawatt lasers at the High-Power Laser Facility.

Some areas of research are: fundamental atomic and molecular physics including interactions between intense laser-fields and matter and VUV/XUV laser spectroscopy, quantum electronics, quantum optics and solid state spectroscopy, applied molecular spectroscopy, laser applications in medicine and biology, and industrial applications.

Nyheter

ERC Advanced Grant till en medicinare och en fysiker

Två lundaforskare får det prestigefyllda Europeiska forskningsrådets (ERC) Advanced Grant på cirka 25 miljoner kronor vardera: Anne L’Huillier, professor i atomfysik och Olle Melander, professor i internmedicin vid Lunds universitet och överläkare på Skånes universitetssjukhus. Anslagen går till forskning i atomfysik och kvantmekanik respektive diabetes och hjärt- och kärlsjukdom.

I sin forskning använder Anne L'Huillier laserteknik för att skapa ultrakorta ljuspulser som gör det möjligt att blicka in i mikrokosmos. Pulserna är ofattbart korta: en attosekund är en miljarddel av en miljarddel av en sekund. Med dessa ”kamerablixtar” är det möjligt att studera elektroners rörelser inne i atomer och molekyler. Hennes forskargrupp gör experiment som ger ny grundvetenskaplig förståelse av dynamiken inuti atomerna, till exempel när en atom joniseras. I och med anslaget från Europeiska forskningsrådet får Anne L’Huillier möjlighet att ta ett steg i ny riktning – djupare in i kvantmekanikens värld. -När det kommer till grundläggande kvantfysik, brukar experiment oftast utföras med enskilda fotoner eller joner. Vi kommer istället att använda korta elektron-”vågpaket” som skapas med hjälp av laserbaserade attosekundspulser, säger hon. I kvantmekanikvärlden är en elektron samtidigt partikel och våg. I de planerade experimenten kommer forskarna att skapa elektronvågor på ett kontrollerat sätt samt studera hur väl och hur länge man kan få dem att interferera med varandra. Även sammanflätade elektronpar kommer att skapas via dubbeljonisation och studeras. -Jag är jätteglad. Det är en väldigt, väldigt skön känsla att få det här anslaget. Det kommer bli både krävande och spännande, säger Anne L’Huillier. Anslaget på 2,5 miljoner Euro betalas ut under fem år och kommer att användas till att anställa doktorander och postdoktorer samt för att köpa laserutrustning. Det är tredje gången som Anne L’Huillier får ett ERC Advanced Grant.

Svampliknande nanopartiklar av guld kan bli användbara i framtidens datorer

Genom ett avancerat experiment kan forskare slå fast att nanopartiklar gjorda av metall och halvledare har egenskaper som aldrig tidigare skådats. Partiklarna är bland annat extremt bra på att förstärka infallande laserljus. Den nya upptäckten kan bli mycket viktig för utvecklingen av framtidens optiska datorer.

I en studie som publiceras i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications har ett svensk-tyskt team, där bland annat fysikforskare från Lunds universitet ingår, undersökt hur nanopartiklar reagerar på laser. Efter flera tidigare lyckade studier valde forskargruppen att undersöka egenskaperna hos partiklar gjorda av metall och halvledare. I ett laboratorium i tyska Ilmenau framställdes en svampliknande nanopartikel av guld vars porer fylldes med zinkoxid genom en metod där olika typer av gas användes. Denna partikel, med en omkrets på några hundra nanometer (miljarddelar av en meter), skickades sedan till Lund Laser Centre där den bestrålades med laser och studerades i fotoemission-elektronmikroskop. – Vi kunde för första gången se att ljus sprids slumpmässigt mellan partikelporerna och efter en viss tid koncentreras i små distinkta hotspots där livslängden för ljuset är mycket längre än för partikeln i allmänhet, säger Jan Vogelsang, fysikforskare vid Lunds universitet. En annan upptäckt som forskarna gjorde var att halvledarmaterialet zinkoxid inte bara fick laserfärgen att ändras från rött till blått. Zinkoxiden bidrog också till att ljusintensiteten som uppstod när de gyllene nanopartiklarna bestrålades blev mycket starkare. – Detta samband har i princip aldrig tidigare undersökts. Men det som förvånade mig allra mest var hur tydligt vi kunde se hur ljuset i de olika hotspotsen uppförde sig. Jag skulle säga att det var estetiskt vackert, åtminstone för en experimentalist, säger Jan Vogelsang. Vad kan då den här upptäckten få för praktiska tillämpningar? Forskarteamet menar att metoden med att erhålla kraftigt ljus genom att bestråla nanopartiklar av metall kan bli användbar i utvecklingen av framtidens optiska datorer. Istället för att använda sig av elektroner, som idag, kan nanopartiklar fungera som små ljuskällor som driver datorerna. En annan möjlig tillämpning kan vara ultrasnabba optiska växlar eller transistorer. – Jag och mina kollegor arbetar vidare i gränslandet mellan synkrotronstrålningsforskning och atomfysik. Vi hoppas kunna presentera fler intressanta upptäckter och tillämpningar framöver, säger Jan Vogelsang. Förutom Lunds universitet har följande lärosäten deltagit i arbetet: Carl von Ossietzky Universität Oldenburg och Teknische Universität Ilmenau

In case of emergency

SOS Alarm: 112
(if you phone from the departments telephone dont't forget so press "0")
Give the following address:
Physics department, Professorsgatan 1, Lund

Securitas emergency No: 046-222 1610
LUs emergency No: 046-222 0700

Atomic Physics' actionplan for emergency or urgent situations