Forskargrupp DESIREE

När positivt och negativt laddade syremolekyler möts neutraliseras de oftast och faller isär till separata atomer. Genom att använda ultrakalla jonstrålar och avancerad bildteknik har forskarna visat att de flesta reaktionerna ger syreatomer i normalt tillstånd, medan en mindre del hamnar i exciterade tillstånd. Studien visar att även små vibrationer i molekylerna kan påverka hur reaktionen sker — en viktig insikt för att förstå fenomen som ljussprutande “sprites” i atmosfären och elektriska urladdningar i luft. Forskningen har uppmärksammats av Nature Communications, som har valt att lyfta artikeln på sin Editors’ Highlights-sida inom “Inorganic and Physical Chemistry”.

Högt uppe i jordens atmosfär uppstår så kallade luftandar, ett väderfenomen som består av ett gigantiskt nätverk av elektriska urladdningar med en livslängd på många millisekunder, vilket ger upphov till en varierad mängd visuella former som flimrar på natthimlen. Med hjälp av den svenska nationella infrastrukturanläggningen DESIREE vid Stockholms universitet, har en studie i detta letts av universitetslektor Rich Thomas och doktoranden Mathias Poline vid Fysikum på SU, och i samarbete med den amerikanske ”Air Force Office of Scientific Research”.

Roxana Mînzatu leder arbetet med Union of Skills, Kompetensunionen. - Min prioritet under hela mandatperioden kommer att vara att uppmuntra flickor och kvinnor att satsa på en karriär inom STEM. Hon välkomnades av Tony Hansson, prefekt för Fysikum. Besöket på Stockholms universitet inkluderade en rundtur i DESIREE-laboratoriet i AlbaNova-byggnaden, där hon träffade doktoranderna Rachel Poulose och Truly Rylander. Dekan Lena Mäler presenterade statistik om kön och STEM vid naturvetenskapliga fakulteten. Professor Sara Strandberg presenterade arbetet med lika villkor vid Fysikum. Professor Anna Sobek, prefekt vid institutionen för miljövetenskap, presenterade masterprogrammet TRACEE. Besöket i Sverige varade i två dagar.

Betydelsen av Arktis metanutsläpp för klimatet, hur materia formas och bryts ner, evolutionära skiften i växtriket och nya effektiva metoder för att få fram bioaktiva substanser som löser framtidens behov av läkemedel och avancerad elektronik. Det är några exempel på grundforskning vid Stockholms universitet som beviljats medel av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.

Grundforskning vid Stockholms universitet har beviljats medel av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse. Henning Schmidt, professor i atomfysik vid Fysikum har fått 35 000 000 kronor under fem år till projektet "Att bilda och bryta molekylära bindningar – i rymden och i laboratoriet".

- Jag började som postdoktor här på Fysikum i januari och vann 2021 års avhandlingspris från avdelningen för kemi och fysik inom det franska kemisällskapet (SCF) och det franska fysiksällskapet (SFP). Varje år främjar avdelningen för kemi-fysik på Société Chimique de France och Société Française de Physique, sin disciplin genom att organisera evenemang som DCP-dagarna, kemifysikmötena, internationella konferenser och ett flertal specialkonferenser. DCP hedrar årligen lysande och begåvade forskare genom de priser som delas ut som avhandlingspriset, priset för unga forskare och priset för etablerade forskare från hela Frankrike inom detta område. I år har priset för bästa avhandling tilldelats Suvasthika Indrajith för hennes doktorsavhandling.

Med hjälp av den unika DESIREE-anläggningen har forskare vid Stockholms universitet och Hebrew University of Jerusalem för första gången direkt kunnat visualisera de neutrala produkterna från den ömsesidiga neutraliseringen av hydronium och hydroxid, och rapporterar tre olika produktkanaler: två kanaler hänfördes till en dominerande elektronöverföringsmekanism, och en mindre kanal associerades med protonöverföring. Kollisionsexperimentet med två strålar är ett viktigt steg mot att förstå kvantdynamiken i denna grundläggande reaktion. Resultaten publiceras i tidskriften Science. En grupp forskare under ledning av professor Daniel Strasser vid Hebrew University i Israel gick samman med en grupp under ledning av doktor Richard Thomas vid Fysiska institutionen vid Stockholms universitet för att undersöka denna reaktion med hjälp av DESIREE-anläggningen.

En reaktion med atomära och molekylära joner som är extremt svår att mäta och utforska i detalj är ömsesidig neutralisering, där en positiv jon och en negativ jon möts och neutraliseras. Tack vare en unik jonlagringsring, DESIREE, i Stockholm, kan dessa motsatt laddade joner lagras och kontrolleras, och sedan sammanföras i en kryogeniskt kall miljö där MN-reaktionen sker. Med hjälp av en avancerad kamera identifierar vi reaktionsprodukterna och rekonstruerar det ögonblick då dessa motsatser blev dödligt attraherade och neutraliserade.

Kol är grunden för all organisk kemi och utgör livets byggstenar. Det finns en del bevis för att aminosyror och andra komplexa organiska molekyler kan bildas i rymden och spridas till planeter genom kometnedslag. Stora kolbaserade molekyler som coronen kan eventuellt bidra till skapandet av dessa organiska molekyler i rymden. Michael Gatchell har så länge han kan minnas haft ett intresse för hur universum fungerar. Här berättar han mer om sin forskning på Fysikums avdelning för Atomfysik och nya resultat som kan rita om bilden kring hur molekyler som coronen bidrar till rymdens kemi. — Jag har så länge jag kan minnas haft ett intresse kring hur universum fungerar. De ämnen som lockade mig mest var fysik, kemi och astronomi. När jag sedan skulle välja ämne att studera på universitet föll valet på astronomi. Jag läste Astronomiprogrammet på SU och tog masterexamen 2011. Därefter började jag leta efter olika forskarutbildningar inom astronomi och fysik och hamnade på Fysikum och avdelningen för Atomfysik.

Ett ämnes elektronaffinitet definieras som den mängden energi som frigörs när ytterligare en elektron binds till systemet, vilket naturligtvis är lika med energin som behövs för att avlägsna elektronen från den negativa jonen. Ett effektivt sätt att bestämma elektronaffiniteter är att exponera negativa joner för ett laserfält och sedan variera ljusets våglängd för att hitta tröskeln för en signal relaterad till fotoavskiljningsprocessen som separerar den extra elektronen från den neutrala atomen. Den längsta våglängden för vilken detta kan hända motsvarar en fotonenergi lika med elektronaffiniteten, så genom att hitta tröskeln och transformera från våglängd till fotonenergi kan man bestämma elektronaffiniteten.