A kvantummechanikai forgás egy sajátos formája: a forgó atommag = A special type of quantummechanical rotation: the rotating nucleus

Atommagok forgásával kapcsolatos aktuális jelenségeket vizsgáltunk gamma-spektroszkópiai módszerekkel. Királis forgásra jellemző dublett forgási sávokat azonosítottunk a 104Rh körüli atommagokban. Megmutattuk, hogy ezek az atommagok egy új királis szigetet alkotnak a magtérképen; hogy a páratlan atommagok 3-kvázirészecske belső konfigurációjú forgási állapotai ugyanúgy lehetnek királisak, mint a páratlan-páratlan atommagok 2-kvázirészecske konfigurációjú forgási állapotai; és hogy királis-jelölt dublett forgási sávok tulajdonságai erősebben függenek a magtörzs tulajdonságaitól mint az aktuális belső konfigurációtól. Sávlezáró nem-kollektív nagyspinű állapotokat azonosítottunk a 106Sb, 123Cs és a 124Ba atommagokban. Kimutattuk a szuperdeformált forgási sávok lezáródásának lehetőségét a 132Ce atommagban. Az erősen neutrontöbbletes atommagokban megmuttattuk, hogy mind az N=20, mind az N=28 mágikus szám mentén a csökkenő protonszám irányába haladva egy deformált magtartomány alakul ki. A deformáció létrejöttének az az oka, hogy a neutron egyrészecske energiák változnak a protonszám változásával és ez változás a stabilitási sáv közelében megismert héjzáródások megszűnéséhez és új héjzáródások keletkezéséhez vezet. A 17B és a 16C példáján demonstráltuk, hogy elegendően nagy neutrontöbblet esetén a valencia neutronok lecsatolódhatnak a magtörzsről és attól független önálló kollektív mozgást végezhetnek. | Topical subjects related to nuclear rotation have been studied using gamma-spectroscopic methods. Doublet rotational bands characteristic for nuclear chirality have been identified in nuclei around 104Rh. We have shown that these nuclei present a new chiral island in the chart of nuclides; that rotational states based on 3-quasiparticle configurations in odd-mass nuclei can be chiral as well as the rotational states based on 2-quasiparticle configurations in odd-odd nuclei; and that the properties of the chiral-candidate doublet rotational bands depend more on the core properties than the intrinsic configuration. Band terminating non-collective high-spin states have been identified in 106Sb, 123Cs and 124Ba nuclei. We have pointed out the possibility of termination of superdeformed rotational bands in 132Ce. In nuclei with a large neutron excess formation of strongly deformed region has been found both along the N=20 and N=28 magic numbers if the number of the protons was decreased. It has been shown that the reason of the development of deformation is associated with the change of the neutron single particle energies, which may lead to disappearance of the magic magic numbers known close to the stability line and formation of new ones. Through the examples of 17B and 16C we have shown that in nuclei with even larger neutron excess decoupling of valence neutrons from the core may take place, and the decoupled neutrons may rotate or vibrate independently of the core

A maganyag eloszlása extrém körülmények között = Distribution of the matter under extreme conditions

Nehéz atommagok neutronbőr vastagságának mérésével pontosítottuk a maganyag állapotegyenletében szereplő szimmetria-energia értékét, az izoskalár dipólus óriásrezonancia energiájának pontos meghatározásával pedig a maganyag inkompresszibilitásának értékét. Kimutattuk, hogy neutrongazdag könnyű atommagokban a neutroneloszlás deformációja sokkal nagyobb lehet, mint a protonoké. Felismertük, hogy az erősen neutrongazdag atommagokban a valencia neutronok mozgása függetlenné válhat a protonok mozgásától. Hiperdeformált (HD) (3:1 tengelyarányú) rotációs sávokat azonosítottunk az 236U atommagban. Meghatároztuk a hasadási potenciál minimumait és maximumait, valamint vizsgáltuk a nehéz atommagokra történő csomósodás (132Sn + 100Zr) jelenségét. Kimutattuk, hogy gyorsan forgó 126Ba-ban nagy spineknél HD szerkezet alakul ki, és további 4 atommag spektrumában is találtunk HD szerkezetre utaló jeleket. Négy szomszédos Rh atommag királis forgási sávjainak összehasonlításával modell-független módon kimutattuk, hogy a királis viselkedésben kiemelkedő fontossága van a magtörzs háromtengelyűségének. A 103Sn és a 102In gerjesztett állapotainak vizsgálatával meghatároztuk az N=50 héjzáródás erősségét. Eredményeink szerint az 100Sn az egyik legjobb példa a kétszer mágikus magokra. Egy új részecske keletkezésére utaló kísérleti eredményeket kaptunk. Az 16O 10.95 MeV-es 0- >0+ és 8.87 MeV-es 2- >0+ átmeneteinek legerjesztődése során keletkező elektron-pozitron párok szögkorrelációjában észlelt éles maximumokat egy könnyű, semleges, axiálvektor bozon keletkezésére, és elektron-pozitron párrá történő bomlására utal. | The symmetry energy term of the nuclear equation of state was constrained by measuring the neutron-skin thicknesses of heavy nuclei, while the incompressibility term was constrained by measuring the energy of the isoscalar giant dipole resonance. We observed much larger deformation for the neutron distribution than the proton one in neutron-rich nuclei. It was noticed that in neutron-rich nuclei the valence neutrons can be decupled from the protons. We observed hyperdeformed (HD) (axis ratio 3:1) rotational bands in 236U. The maxima and minima of the fission potential were deduced and the effects of heavy clusterization (132Sn + 100Zr) were studied. We observed HD structure also in the fast rotating 126Ba nucleus at high spin, and found evidence in 4 other nuclei for the existence of HD-structures. We showed in a model-independent way by studying 4 neighbouring Rh nuclei that the triaxial shape of the nuclear core plays an important role in the development of the chiral behaviour. We deduced the strength of the N=50 shell closure from studying the excited states in 103Sn and in 102In. According to our results 100Sn is one of the best examples for double magic nuclei. We obtained experimental results for the existence of a new elementary particle. The sharp maxima observed in the angular correlation of the electron-positron pairs from the 10.95 MeV 0- >0+ and 8.87 MeV 2-->0+ transitions in 16O are explained by the creation and subsequent decay of a light neutral axial vector boson

Alapvető kölcsönhatások és egzotikus magállapotok vizsgálata lézerekkel és részecske nyalábokkal = Study of fundamental interactions and exotic nuclear states with lasers and particle beams

Az OTKA által támogatott kutatások eredményeként 1 db. MTA doktori értekezés, 1 db. PhD értekezés és 6 db. egyéb értekezés született. Jelentős fejlesztési munkákat végeztünk, amelyek gyakran nagyon időigényesek voltak, de hosszabb távon remélhetőleg meg fognak térülni. Az elért legfontosabb tudományos eredményeink a következők: 1. Kiemelkedő eredménynek tekinthető, hogy elsőként sikerült izoskalár (T=0) típusú proton-neutron párkölcsönhatás, illetve ilyen módon csatolódott nukleonpárokból összeálló pn-kvartett állapotok létére utaló kísérleti adatokat kapni (NATURE publ.). 2. Feloldottuk a 239Pu fűtőanyag kísérleti és elméleti reaktor-hője között régóta fennálló ellentmondást (Phys. Rev. Lett. Publ.). 3. Új hiperdeformált rotációs sávokat és átmeneti állapotokat azonosítottunk az 232U és a 232Pa atommagokban (Phys. Rev C publikációk). 4. A 190Hg atommag szuperdeformált (SD) állapotai tanulmányozásával kimutattuk, hogy az alacsonyabb Coulomb-gát és teljes kötési energia ellenére a két-proton szeparációs energiák az SD állapotokban nagyobbak, mint a normáldeformált (ND) állapotokban (Phys. Rev. Lett. Publ.). 5. Új királis-jelölt sávszerkezetet azonosítottunk a 134Pr atommagban, amelyben ezen kívül számos új forgási sávot találtunk (Phys. Rev. C Publ.). 6. Kísérleti adatokat kaptunk a 234Pa atommag igazi hármas hasadására. 7. Egy új módszert dolgoztunk ki az atommagok neutronbőr-vastagságának pontos meghatározására (beküldve a Phys. Rev. Lett-hez). | As a result of research supported by the OTKA one doctoral thesis (Dr. of the Hung. Acad. of Sci.), one PhD, and six other dissertations were completed. Significant development work has been done as well, which are often very time consuming but hopefully will be recovered in the longer term. The most important scientific results achieved include the following: 1. The experiment on 92Pd has confirmed the existence of a spin-aligned isoscalar (T=0) band of states. Isoscalar proton-neutron pairing and pnpn quartet states formed out of the pn pairs were identified for the first time (published in NATURE). 2. An outstanding result is that a long-standing contradiction between the experimental and theoretical decay heat values of 239Pu in nuclear reactors has been resolved. 3. New hyperdeformed bands have been identified in 232U and in 232Pa. 4. By studying the superdeformed states in 190Hg we demonstrated that two-proton separation energies are higher in the superdeformed state than in the normal state, despite the lower Coulomb barrier and lower total binding energy. 5. New chiral-candidate band and other rotational bands have been identified in 134Pr . 6. We have published experimental results on the genuine ternary fission of 234Pa. 7. A new method has been developed for the precise determination of the neutron-skin thickness of atomic nuclei

Együtt-párologtatott négykomponensű félvezető vékonyréteg fotovoltaikus célra = Co-evaporated four-component semiconductor thin films for photovoltaics

A CIGS PV szerkezet kutatásának célja az együtt-párologtatásos előállításnál fellépő folyamatok megismerése; és az n-típusú puffer-réteg létrehozása vákuumtechnikailag zárt ciklusba rendezhető módon. Utóbbit az atomi réteg-leválasztási technika hazai bevezetésével oldottuk meg. Kb. 200 ciklusban Zn-és 2 at% Al prekurzor-technikával Al-mal adalékolt ZnO-rétegek üveg hordozón T= 210-220°C-on reprodukálhatóan kialakíthatók n=1,2•1021cm-3 adalékkoncentrációval, µ= 0.7 cm2/Vs mozgékonysággal ill. ρ≈2 mΩcm (1 ill. 7 mΩcm laterális és normális) vezetőképességgel. A CIGS rétegnövesztést ún. flash-párologtatásos módszerrel és utólagos szelenizációval vizsgáltuk. Ampullában, együttes párologtatással (T=500°C, t=15min) csak kalkopirit összetevők mutathatók ki, a hőkezelés csak a Ga-tartalmat befolyásolja. Az ideális CuIn0,8Ga0,2Se2 összetétel 10-15 perces hőkezeléssel beállítható a szokásos morfológiával, amit konformálisan fed be a kb. 40nm ALD pufferréteg . Üvegen, Mo-elektródra párologtatott (In, Ga) és porlasztott (Cu) fémösszetevők rétegsorrendjének szerepe döntő utólagosan szelenizált rétegszerkezeten. Felpárologtatott Se-forrás hőkezelésével (változó gőznyomáson) vákuumban a szelenizáció nem sikeres, de konstans gőznyomáson (ampullában) tökéletes, ha a fémrétegek sorrendje In, Ga, Cu. | The research on CuInGaSe2 (CIGS) thin film PV structures aimed at understanding of fundamental phenomena at the co-evaporation of the absorber layer; and the development of n-type buffer-layer by an integrable vacuum-method. Latter problem was solved by the adoption of the Atomic Layer Deposition (ALD) technique. In ca. 200 cycles of alternating Zn and ca. 2at% Al precursor pulses Al-doped ZnO layers on glass substrates could be formed reliably at T= 210-220°C with n=1,2•1021cm-3 doping concentration, µ= 0.7 cm2/Vs mobility and ρ≈2 mΩcm (1 vs. 7 mΩcm lateral and normal) resistivity. CIGS layer growth by the "flash-evaporation" method and with the post-selenisation of the metallic precursors was studied. Co-evaporation at T=500°C, t=15min results in solely chalcopyrite components, annealing time affects only the Ga-content in the layer. The composition CuIn0,8Ga0,2Se2 ideal for PV application can be set by an annealing for 10-15 min with the usual morphology, to be covered conformally by the ca. 40nm ALD buffer. The influence of the sequence of evaporated (In, Ga) and sputtered (Cu) metallic components on Mo-coated glass was studied by structural analyses on post-selenized d= 800…1200 nm layers. By the annealing of evaporated Se-source on top in vacuum (i.e. at varying Se vapour pressure) selenization was not successful. At constant vapour pressure (ampoule method) with a metal-layer order of In, Ga, Cu selenization is perfect