Berliner Wissenschaftler haben bei Beryllium-Oxid (BeO) exotisches Verhalten beobachtet, wenn dieses mit schnellen Schwerionen beschossen wird: Die Elektronen des BeO scheinen nach dem Beschuss geradezu „verwirrt“ und vergessen völlig die Materialeigenschaften ihrer Umgebung.
Die Messergebnisse zeigen Veränderungen in der Elektronenstruktur an, die durch ein extrem schnelles Schmelzen rund um die Einschussbahn der Schwerionen erklärt werden können. Wenn diese Interpretation zutrifft, wäre es das schnellste Schmelzen, das je beobachtet wurde, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift „Physical Review Letters“.
Das Team um Professor Gregor Schiwietz vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) bestrahlte in seinen Experimenten einen Beryllium-Oxid-Film mit schnellen Schwerionen, deren Ladung so stark ist, dass sie eine maximale Zerschlagungskraft besitzen. Anders als in bislang üblichen Verfahren wählten die Forscher die Energie der Schwerionen so, dass sie hauptsächlich mit deren äußeren Bindungselektronen in Wechselwirkung treten.
Bisher unbekannter Effekt nachgewiesen
Wenn Schwerionen in das Material eindringen, zeigen sich in der unmittelbaren Umgebung der eingeschossenen Ionen den Wissenschaftlern zufolge üblicherweise zwei Effekte: Die Elektronen in unmittelbarer Umgebung heizen sich auf und die Atome werden stark geladen. Dabei werden Auger-Elektronen emittiert, deren Energiezustände messbar sind und im sogenannten Linienspektrum dargestellt werden. Das Linienspektrum ist für jedes Material charakteristisch und wird im Normalfall bei Beschuss mit Schwerionen nur leicht verändert.