View Project

Norwegian AI Directory

Response theory for advanced spectroscopic experiments


Description:

I spektroskopiske eksperimenter bruker man elektromagnetiske felter, gjerne i form av laserpulser, til å bestråle en prøve av stoff. Prøven består av noe som er interessant å undersøke for eksempel DNA, et potensielt solcellemateriale, et mulig legemiddel eller noe som kan være egnet til bruk i mikroelektronikk. Når pulsene treffer prøven, skjer det en vekselvirkning mellom felt og prøve. Denne vekselvirkningen kan danne et signal som kan fanges opp og analyseres. Signalet kan gi viktig informasjon om prøven for eksempel dens egenskaper på atomnivå eller dens egnethet for en tiltenkt anvendelse i for eksempel nanoteknologi eller medisin. Spektroskopi er derfor et uunnværlig analytisk redskap i anvendt naturvitenskap. For å kunne forstå og tolke den kompliserte informasjonen som slike eksperimenter produserer, så er det svært viktig å ha teoretiske modeller som kan beskrive de eksperimentelle resultatene. Spesielt er det viktig at slike modeller kan omsettes til dataprogrammer, slik at eksperimentene kan simuleres ved hjelp av beregninger. I nyere år har det blitt utviklet en rekke nye og avanserte spektroskopiske eksperimentelle teknikker, men ikke alle av dagens beregningsmodeller kan beskrive på en god måte hva som skjer i disse nye eksperimentene. Det er spesielt to områder der beskrivelsen kan komme til kort, nemlig når det gjelder a) hva som skjer når man stråler flere kortvarige laserpulser på prøven i en gitt rekkefølge, og b) hvordan signalet som fanges opp vil avta over tid som følge av mikroskopiske effekter i prøven. Hovedmålet til prosjektet RESHAPE var å utvide en av dagens beregningsmodeller slik at den kan beskrive effekter innenfor disse områdene pulsoppsett og hvordan signalet avtar på en god måte. Formålet med dette var å styrke mulighetene til å bruke simuleringer for å forstå og analysere resultater fra dagens og fremtidens nye spektroskopiske eksperimenter og således forbedre den analytiske "verktøykassen" til forskere innen dette fagområdet. I løpet av prosjektet ble det gjort en slik utvidelse av det teoretiske rammeverket, og skrevet tilhørende programkode på et utprøvingsnivå. Dette legger grunnlaget for videre undersøkelser av dette utvidede rammeverkets egenskaper, gir muligheter for ytterligere teoriutvikling innenfor dette området og åpner for videre programvareutvikling med tanke på optimering og anvendelser i relevante kjemiske problemstillinger.


Project leader: Magnus Ringholm

Started: 2018

Ends: 2021

Category: Universiteter

Sector: UoH-sektor

Budget: 2985997

Institution: UNIVERSITETET I TROMSØ NORGES ARKTISKE UNIVERSITET

Address: NA