Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Damage Mechanisms in Polyalkenes Irradiated with Ultrashort XUV/X-Ray Laser Pulses

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61389021%3A_____%2F24%3A00617256" target="_blank" >RIV/61389021:_____/24:00617256 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68378271:_____/24:00598519 RIV/68407700:21340/24:00382756

  • Výsledek na webu

    <a href="https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcb.4c04126" target="_blank" >https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcb.4c04126</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcb.4c04126" target="_blank" >10.1021/acs.jpcb.4c04126</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Damage Mechanisms in Polyalkenes Irradiated with Ultrashort XUV/X-Ray Laser Pulses

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Although polymers are widely used in laser-irradiation research, their microscopic response to high-intensity ultrafast XUV and X-ray irradiation is still largely unknown. Here, we comparatively study a homologous series of alkenes. The XTANT-3 hybrid simulation toolkit is used to determine their damage kinetics and irradiation threshold doses. The code simultaneously models the nonequilibrium electron kinetics, the energy transfer between electrons and atoms via nonadiabatic electron-ion (electron-phonon) coupling, nonthermal modification of the interatomic potential due to electronic excitation, and the ensuing atomic response and damage formation. It is shown that the lowest damage threshold is associated with local defect creation, such as dehydrogenation, various group detachments from the backbone, or polymer strand cross-linking. At higher doses, the disintegration of the molecules leads to a transient metallic liquid state: a nonequilibrium superionic state outside of the material phase diagram. We identify nonthermal effects as the leading mechanism of damage, whereas the thermal (nonadiabatic electron-ion coupling) channel influences the kinetics only slightly in the case of femtosecond-pulse irradiation. Despite the notably different properties of the studied alkene polymers, the ultrafast-X-ray damage threshold doses are found to be very close to ∼0.05 eV/atom in all three materials: polyethylene, polypropylene, and polybutylene.

  • Název v anglickém jazyce

    Damage Mechanisms in Polyalkenes Irradiated with Ultrashort XUV/X-Ray Laser Pulses

  • Popis výsledku anglicky

    Although polymers are widely used in laser-irradiation research, their microscopic response to high-intensity ultrafast XUV and X-ray irradiation is still largely unknown. Here, we comparatively study a homologous series of alkenes. The XTANT-3 hybrid simulation toolkit is used to determine their damage kinetics and irradiation threshold doses. The code simultaneously models the nonequilibrium electron kinetics, the energy transfer between electrons and atoms via nonadiabatic electron-ion (electron-phonon) coupling, nonthermal modification of the interatomic potential due to electronic excitation, and the ensuing atomic response and damage formation. It is shown that the lowest damage threshold is associated with local defect creation, such as dehydrogenation, various group detachments from the backbone, or polymer strand cross-linking. At higher doses, the disintegration of the molecules leads to a transient metallic liquid state: a nonequilibrium superionic state outside of the material phase diagram. We identify nonthermal effects as the leading mechanism of damage, whereas the thermal (nonadiabatic electron-ion coupling) channel influences the kinetics only slightly in the case of femtosecond-pulse irradiation. Despite the notably different properties of the studied alkene polymers, the ultrafast-X-ray damage threshold doses are found to be very close to ∼0.05 eV/atom in all three materials: polyethylene, polypropylene, and polybutylene.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/LM2023068" target="_blank" >LM2023068: Prague Asterix Laser System</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Journal of Physical Chemistry B

  • ISSN

    1520-6106

  • e-ISSN

    1520-5207

  • Svazek periodika

    128

  • Číslo periodika v rámci svazku

    37

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    7

  • Strana od-do

    9036-9042

  • Kód UT WoS článku

    001308703400001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85203273345