Diffraction methods

 

In nature the formation of minerals generally takes place at non-ambient conditions, e.g at elevated temperatures T and pressures P. Many materials, however, exhibit a series of phase transitions as a function of T and P in as much that the structure, determined at normal conditions is different to the one of materials formation and – for technical products – materials operation; As a function of T, P or chemical composition in solid solutions, the atomic structures may change sometimes drastically, depending on the nature of the transition. The knowledge of these phase transitions is of fundamental importance both for the Earth Sciences as well as for Materials Science and technical application.  

One focus of the crystallographic work in our research group is to precisely characterize the thermal behavior of minerals at T between 5 and approximately 1200 K by means of X-ray and neutron diffraction including the study of the nature of possible phase transitions. Here we make use of laboratory as well as large scale facility diffraction. The materials under investigation widely vary, but most of them have one thing in common: they are derived from natural mineral structures. One main focus of our crystal chemical work is to understand the connection between crystal structure, variation with temperature and chemical composition and their influence on physical properties, such as thermal expansion tensor, magnetic properties, ionic mobility and (electric) conductivity.  

The issue behind these investigations is: “From minerals to materials”.

Kristallstruktur von Cancrinit in einer Projektion auf die a-b Ebene (Della Ventura et al. 2009)

 

In general our research topics include:

  • (low dimensional) magnetism in minerals and synthetic materials, derived from mineral structures, mainly in chain silicates and germanate compounds,
  • Investigation of temperature induced structural phase transitions,
  • Crystal chemistry of pyroxene-type compounds as a function of X-P-T,
  • Structure and temperature variation of Li- and Na-bearing materials, e.g. of NASICON-type structures,
  • Structural investigations in Li-garnets
  • Crystal chemistry of Sheet silicates
  • General interest in the crystal chemistry of germanate compounds
  • Crystal chemistry and amgetism in transition metal bearing phosphates
  • Micro and mesoporous structure with alkali-metal cations
  • Neutron diffraction.
  • Structure determination of metal-organic compounds.  

 

One of the main focuses in recent research activities is the investigation of structure – property relations in the mineral group of pyroxenes (more than 40 papers in peer review journals). However we do not investigate natural mineral species but characterize synthetic material, obtained in our laboratories with controlled chemical substitutions, both as polycrystalline powders and single crystals.

As a function of temperature and composition, these materials pass through up to three structural phase transitions, which are detected and investigated by means of in situ X-ray and neutron diffraction. By means of controlled variations in chemical composition changes in the atomic structure can be induced in the pyroxene also at ambient conditions. Besides silicates our research on crystal chemistry and phase transformations especially focuses on germanate – compounds, but also include phosphates, borates, sulphates and arsenates. In recent days we focus intensively on the structure – property relations in fast Li-conduction compounds with garnet structure and NASICON-type structres.

The pyroxenes, and many other transition metal bearing minerals show interesting magnetic properties at very low temperatures. Another – steadily growing - aspect in our research is concerned with the magnetic phase transitions in minerals / materials. The magnetci structures thereby can be determined by means neutron diffraction. Again, the focus of the research is currently at the material group of pyroxene, where we could – for example - prove a complex incommensurate modulated magnetic chiral structure in NaFeGe2O6.

Synthetic crystals of NaFeGe2O6 the Ge4+ - analogue to the mineral specimen aegirine, and the complex chiral magnetic structure of the Ge - compound at low temperatures (Redhammer et al. 2011)
  • News
    Ende März wurde Kroatien inmitten der Corona-Pandemie von einem schweren Erdbeben erschüttert. Mit dieser Sonderausschreibung setzt die ÖAW ein humanitäres Zeichen und möchte die wissenschaftliche Zusammenarbeit mit kroatischen Kolleginnen und Kollegen bestmöglich unterstützen.
    Die International Data Week - ein hochkarätig besetzter Fachkongress mit 900 Teilnehmern aus dem Bereich Data Science - wird im Oktober 2023 erstmals in Europa stattfinden. Die Stadt Salzburg konnte sich dabei als Veranstaltungsort gegenüber zahlreichen anderen Bewerbern durchsetzen. Die Universität Salzburg ist wichtiger Kooperationspartner.
    Die Hearings finden am Mittwoch, 8. Juli, um 10 Uhr im Hörsaal 103 (3. Stock) in der Katholisch-Theologischen Fakultät, Universitätsplatz 1, statt.
    Ab Oktober 2020 bietet die Universität Salzburg den neuen Bachelorstudiengang „Medizinische Biologie“ an. Der Studiengang will Inhalte der vielfältigen biowissenschaftlichen Fachdisziplinen vermitteln und ermöglicht daher ein facettenreiches, biologisches Verständnis für Themen, die für die Medizin wesentlich sind. Die Studieninhalte reichen vom kleinteiligen Aufbau der Zelle über Organe und Organsysteme bis hin zur Biologie von komplexen zwischenmenschlichen Interaktionen.
    Die Salzburger Politikwissenschaft wurde laut Shanghai Rankings 2020 unter die Top 100 gerankt, zusammen mit nur vier deutschen Universitäten und der Universität Wien. Insgesamt befinden sich nur wenige kontinentaleuropäische Universitätsinstitute unter den besten 100. Die allermeisten sind US-amerikanische und britische Institutionen.
    Der Sarah-Samuel-Preis für Kurzprosa 2020 geht an Thomas Stangl für sein Buch „Die Geschichte des Körpers“ (Droschl Verlag, Graz).
    WissenschaftlerInnen der Universität Salzburg unterstützen die Initiative "Scientist4Future Österreich" und das Klimavolksbegehren durch die Veröffentlichung von Zitaten.
    Wie reagieren Stadtbewohner auf Umweltmigranten vom Land, speziell in Entwicklungsländern? Die Salzburger Politikwissenschaftlerin Gabriele Spilker hat zusammen mit einem internationalen Team dazu 2400 Menschen in Kenia und Vietnam befragt. Die Studie ist am Montag, 22. Juni, im Fachjournal Nature Climate Change erschienen.
    Professor Manuel Schabus, Zentrum für Kognitive Neurowissenschaften Salzburg (CCNS) am Fachbereich Psychologie, untersuchte mit seinem Team die durch die Coronakrise beeinflusste Qualität des Schlafes der Österreicher.
    Ab Oktober 2020 bietet die Universität Salzburg den neuen Bachelorstudiengang „Materialien und Nachhaltigkeit“ an. Der Studiengang richtet sich an all jene materialwissenschaftlich Interessierten, die sich den aktuellen Herausforderungen zu Klimawandel, Ressourcen-Verknappung und Nachhaltigkeitsthemen stellen wollen und sich über ihre naturwissenschaftlichen Neigungen hinaus auch für Recht, Wirtschaft und Gesellschaftswissenschaften interessieren.
    Dr. Jörg Paetzold, FB Sozial- und Wirtschaftswissenschaften der RW-Fakultät, erhält für sein Projekt "Wenn Eltern plötzlich Pflegefälle werden: Karriere-Konsequenzen für Töchter und Söhne in Österreich" den Förderpreis des Theodor Körner Fonds.
    Die Universität präsentiert sich mit neuem Logo der Öffentlichkeit. Dem ist ein intensiver Markenbildungsprozess vorausgegangen: „Zur Jahreswende 2019/2020 haben wir die Kommunikationsstrategie KOM PLUS 2020 entwickelt“, erläutert Rektor Hendrik Lehnert.
    Die Theologische Fakultät der Universität Salzburg bietet interessierten StudienanfängerInnen zum Wintersemester 20/21 einen neuen Lehrplan der Katholischen Fachtheologie mit einer Verkürzung der Präsenzzeit in Lehrveranstaltungen und einer Beschleunigung etwa des Bachelorstudiums von acht auf sechs Semester.
    150 Teilnehmerinnen haben die Chance schon genutzt und sich zu den über 50 Lehrveranstaltungen rund um die IT und Digitalisierung der ditact_womens IT summer studies der Universität Salzburg, welche von 01.09.-12.09.2020 stattfindet, angemeldet. Die Anmeldung ist noch bis 12. Juli möglich. Danach ist die Restplatzbörse geöffnet.
    „UNInteressant? – Ideen, die unser Leben verbessern“: Unter diesem Motto startet die Österreichische Universitätenkonferenz (uniko) eine Online-Kampagne, an der sich alle 22 öffentlichen Universitäten gemeinsam mit dem Wissenschaftsfonds FWF beteiligen.
    Frequently Asked Questions (FAQ) zum Corona-Semester
  • Veranstaltungen
  • Alumni Club
  • PRESSE
  • Uni-Shop
  • VERANSTALTUNGSRÄUME
  • STELLENMARKT
  • Facebook-Auftritt der Universität Salzburg Twitter-Auftritt der Universität Salzburg Instagram-Auftritt der Universität Salzburg Flickr-Auftritt der Universität Salzburg Vimeo-Auftritt der Universität Salzburg