Electronic structure investigations in support of atomic spectroscopy
| Promotie: | M.L. (Martijn) Reitsma, BSc |
| Wanneer: | 12 mei 2025 |
| Aanvang: | 16:15 |
| Promotors: | A. (Anastasia) Borschevsky, Prof, prof. dr. R.G.E. (Rob) Timmermans |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Berekeningen om atomaire spectroscopie te ondersteunen
Atomaire spectroscopie kan ons een schat aan informatie verschaffen over de elektronenstructuur van de zwaarste elementen. Experimenten met deze elementen zijn echter een grote uitdaging, vanwege hun lage opbrengst en zeer korte levensduur; dergelijke experimenten kunnen enorm profiteren van betrouwbare theoretische ondersteuning. Nauwkeurige voorspellingen van transitie-energieën zijn nodig om de experimenten te plannen en de beoogde transities succesvol te detecteren, zonder dat een groot energiebereik moet worden gemeten.
Atomaire elektronen kunnen ook worden gebruikt om de atoomkern te bestuderen. Elektronische energieniveaus kunnen verschuiven (isotopenverschuiving) en splitsen (hyperfijnstructuur), afhankelijk van de grootte, vorm en spin van de kern, en deze kleine details kunnen worden gemeten. Om nucleaire eigenschappen uit dergelijke metingen te halen, zijn theoretische berekeningen van isotopenverschuivingsfactoren en hyperfijnstructuurconstanten nodig.
In zijn promotieonderzoek voerde Martijn Reitsma berekeningen uit van de isotopenverschuiving en hyperfijnstructuur van silicium, scandium, germanium en bismut. Hij gebruikte de theoretische voorspellingen in samenwerking met experimentele groepen om nucleaire eigenschappen te bepalen.
Daarnaast presenteert Reitsma (voor zover bekend, de eerste) voorspellingen van hyperfijnstructuurconstanten voor de zwaarste actinide lawrencium, gemotiveerd door toekomstige geplande experimenten.Aan de kant van theoretische ontwikkeling werden basissets van de volgende generatie geoptimaliseerd voor alle s-elementen tot en met radium en alle p-elementen tot en met oganesson. Het gebruik van deze basissets, in combinatie met moderne theoretische modellen voor elektronenstructuur, zal hogere nauwkeurigheden en lagere onzekerheden mogelijk maken dan voorheen mogelijk was in berekeningen voor zware atomen en moleculen.
Martijn Reitsma voerde zijn onderzoek uit bij het Van Swinderen Institute for Particle Physics and Gravity, afdeling Hoge-energiefysica, met financiering van NWO en ERC. Hij vervolgt zijn loopbaan als postdoc bij het Advanced Research Center for Nanolithography (ARCNL), Amsterdam.