Obwohl die Beugung von Elektronen aus Kristallen ein Eckpfeiler der Materialwissenschaft ist, die bereits vor hundert Jahren etabliert wurde, wurden die entsprechenden Experimente mit neutralen Atomen nicht berichtet. Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Toma Susi beantworten diese Herausforderung nun, indem sie die Beugung von Helium- und Wasserstoffatomen bei Kiloelektronvoltenergien durch einschichtiges Graphen demonstrieren.
Der Wiener Beitrag zu diesen wegweisenden Ergebnissen waren die Simulationen, die zeigten, dass, obwohl die größeren kinetischen Energien der Projektile ihren Energieverlust erhöhen, ihre extrem kurze Interaktionszeit beim Transitieren des atomardünnen Kristalls es immer noch ermöglichte, eine kohärente Beugung aufrechtzuerhalten. Während diese Simulationen vorher kaum möglich gewesen wären, ermöglichten die im Rahmen des FWF-Projekts CETHIS entwickelten Software-Tools dem Team, die experimentelle Arbeit umfassender und effektiver zu unterstützen. Diese erlauben es auch, viel komplexere Materialkombinationen zu untersuchen, daruntern der intensiv untersuchten van der Waals-Heterostrukturen.
C. Kanitz et al., Science (2025) DOI:10.1126/science.adx5679
