Abandon de l’énergie nucléaire, développement de l’énergie solaire et éolienne, production d’énergie à partir de la biomasse, réduction de la consommation d’énergie. D’ici 2050, la Suisse doit atteindre la neutralité climatique. Un objectif ambitieux, rendu plus urgent que jamais par une situation géopolitique de plus en plus difficile. Comment faire pour mettre en place ces prochaines années un approvisionnement énergétique durable et résistant pour la Suisse? Comment les énergies renouvelables peuvent-elles être utilisées de manière optimale? Quelles sont les nouvelles technologies les plus prometteuses? Au PSI, des chercheurs s’efforcent de trouver des réponses à ces questions décisives.
Terahertz wavefront control for extremely bright THz bullet
The brightness of a light source defines its applicability to nonlinear phenomena in science. The SwissFEL laser group has now overcome one of the two principal technological hurdles to produce bright pulses in the Terahertz range (0.1-5 THz).
Competing superconducting and magnetic order parameters and field-induced magnetism in electron-doped Ba(Fe1-xCox)2As2
We have studied the magnetic and superconducting properties of Ba(Fe0.95Co0.05)2As2 as a function of temperature and external magnetic field using neutron scattering and muon spin rotation. Below the superconducting transition temperature the magnetic and superconducting order parameters coexist and compete. A magnetic field can significantly enhance the magnetic scattering in the superconducting state, roughly doubling the Bragg intensity at 13.5T.
Nanoscale sub-100 picosecond all-optical magnetization switching in GdFeCo microstructure
Ultrafast magnetization reversal driven by femtosecond laser pulses has been shown to be a promising way to write information. Seeking to improve the recording density has raised intriguing fundamental questions about the feasibility of combining ultrafast temporal resolution with sub-wavelength spatial resolution for magnetic recording. Here we report on the experimental demonstration of nanoscale sub-100 ps all-optical magnetization switching, providing a path to sub-wavelength magnetic recording.
Batman montre la voie vers un stockage de données plus compact
Des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer (PSI) ont réussi à renverser l'aimantation de minuscules structures magnétiques grâce à la lumière d'un laser, et à suivre le déroulement de ce retournement au cours du temps. Une zone de quelques nanomètres a alors brièvement clignoté. Fait insolite : sa forme rappelait le logo en forme de chauve-souris de Batman. Les résultats de cette recherche pourraient rendre le stockage de données sur les disques durs plus compact, plus rapide et plus économique.
Conserver l’option de la géothermie
Une étude du Centre pour l’évaluation des choix technologiques TA-Swiss, coordonnée par l’Institut Paul Scherrer (PSI), recommande de continuer à promouvoir la géothermie profonde en Suisse. Les auteurs de l’étude motivent leur conclusion comme suit: les ressources énergétiques dans le sous-sol sont très importantes, exploitables de manière écologiques et disponibles en permanence. Le risque de séismes et les coûts encore trop élevés restent des défis. C’est à la société de les mettre en balance avec le bénéfice de la géothermie.
Control of Tc in La0.7Sr0.3MnO3 via piezostrain
X-ray magnetic circular dichroism measurements evidence a 10K shift of the magnetic Curie temperature for La0.7Sr0.3MnO3 deposited on the piezoelectric substrate [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]0.68−[PbTiO3]0.32 (011) for two different remanent piezostrain states.
Anisotropic Local Modification of Crystal Field Levels in Pr-Based Pyrochlores: A Muon-Induced Effect Modeled Using Density Functional Theory
Although muon spin relaxation is commonly used to probe local magnetic order, spin freezing, and spin dynamics, we identify an experimental situation in which the measured response is dominated by an effect resulting from the muon-induced local distortion rather than the intrinsic behavior of the host compound.
PSI summer school 2015
The PSI summer school 2015 on Condensed Matter Research will be organized at the Lyceum Alpinum in Zuoz, Switzerland from August 15-21, 2015. International experts and PSI staff members will introduce and deepen your knowledge not only on methods but also on those phenomena, which are presently at the forefront of modern solid state physics and chemistry. The school will be followed by hands-on practical training at the PSI large user facilities SINQ, SμS and SLS. Online registration and detailed information is available from the school's webpage.
Coexistence of 3d-Ferromagnetism and Superconductivity in [(Li1-Fex)OH](Fe1-yLiy)Se
Superconducting [(Li1-xFex)OH](Fe1-yLiy)Se (x≈0.2, y≈0.08) was synthesized by hydrothermal methods and characterized by single-crystal and powder X-ray diffrac- tion. The structure contains alternating layers of anti-PbO type (Fe1-yLiy)Se and (Li1-xFex)OH. Electrical resistivity and magnetic susceptibility measurements reveal superconductivity at 43K.
Fractional excitations in the square-lattice quantum antiferromagnet
Quantum magnets have occupied the fertile ground between many-body theory and low-temperature experiments on real materials since the early days of quantum mechanics. However, our understanding of even deceptively simple systems of interacting spin-1/2 particles is far from complete. The quantum square-lattice Heisenberg antiferromagnet, for example, exhibits a striking anomaly of hitherto unknown origin in its magnetic excitation spectrum.
Obtenir plus rapidement le portrait d’une protéine
Tous les êtres vivants, de la bactérie à l’être humain, ont besoin de protéines pour l’accomplissement de leurs fonctions vitales. La manière dont les protéines remplissent leurs tâches dépend de leur structure. Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer (PSI) ont développé une méthode novatrice, qui permet de déterminer plus rapidement la structure cristalline des protéines, grâce à de la lumière de type rayons X. Elle pourrait ainsi accélérer le développement de nouveaux médicaments. Leur étude sera publiée le 15 décembre dans la revue spécialisée « Nature Methods ».
Biomasse als Stütze der Energiewende
Mit 80 Teilnehmerinnen und Teilnehmern fand am 2. Dezember am Paul Scherrer Institut PSI die erste Jahreskonferenz des Kompetenzzentrums des Bundes für Bioenergie (SCCER BIOSWEET) statt. Das im Rahmen des Aktionsplans Energieforschung Schweiz gegründete Kompetenzzentrum definierte in der Tagung die Ziele, Strategien und Positionierung der Bioenergie-Forschung vor dem Hintergrund der neuen schweizerischen Energiepolitik.Cette actualité n'existe qu'en allemand.
A measurement of the neutron to 199Hg magnetic moment ratio
The neutron gyromagnetic ratio has been measured relative to that of the 199Hg atom with an uncertainty of 0.8 ppm. We employed an apparatus where ultracold neutrons and mercury atoms are stored in the same volume and report the result γn/γHg = 3.8424574(30).
Short-Range Correlations in the Magnetic Ground State of Na4Ir3O8
The magnetic ground state of the Jeff = 1/2 hyperkagome lattice in Na4Ir3O8 is explored via combined bulk magnetization, muon spin relaxation, and neutron scattering measurements. A short-range, frozen state comprised of quasistatic moments develops below a characteristic temperature of TF = 6K, revealing an inhomogeneous distribution of spins occupying the entirety of the sample volume. Quasistatic, short- range spin correlations persist until at least 20 mK and differ substantially from the nominally dynamic response of a quantum spin liquid. Our data demonstrate that an inhomogeneous magnetic ground state arises in Na4Ir3O8 driven either by disorder inherent to the creation of the hyperkagome lattice itself or stabilized via quantum fluctuations.
Measurement of the parameter ξ″ in polarized muon decay and implications on exotic couplings of the leptonic weak interaction
The muon decay parameter ξ″ has been determined in a measurement of the longitudinal polarization of positrons emitted from polarized and depolarized muons. The result, ξ″ = 0.981 ± 0.045stat ± 0.003syst, is consistent with the Standard Model prediction of unity, and provides an order of magnitude improvement in the relative precision of this parameter. This value sets new constraints on exotic couplings beyond the dominant V-A description of the leptonic weak interaction.
Innovation Award on Synchrotron Radiation 2014 for high-resolution 3D hard X-ray microscopy
The 2014 Innovation Award on Synchrotron Radiation was bestowed to researchers Ana Diaz, Manuel Guizar-Sicairos, Mirko Holler, and Jörg Raabe from the Paul Scherrer Institut, Switzerland, for their contributions to method and instrumentation development, which have set new standards in high-resolution 3D hard X-ray microscopy.
k=0 Magnetic Structure and Absence of Ferroelectricity in SmFeO3
SmFeO3 has attracted considerable attention very recently due to its reported multiferroic properties above room temperature. We have performed powder and single crystal neutron diffraction as well as complementary polarization dependent soft X-ray absorption spectroscopy measurements on floating-zone grown SmFeO3 single crystals in order to determine its magnetic structure. We found a k=0 G-type collinear antiferromagnetic structure that is not compatible with inverse Dzyaloshinskii-Moriya interaction driven ferroelectricity. While the structural data reveal a clear sign for magneto-elastic coupling at the Néel-temperature of ∼675 K, the dielectric measurements remain silent as far as ferroelectricity is concerned.
Le SwissFEL est prêt pour être installé
Au cours des quatre dernières années, des chercheurs du PSI ont développé et soigneusement testé sur le banc d’essai « SwissFEL Injecteur », des technologies-clé pour le laser à rayons X SwissFEL. Le programme de recherche est maintenant achevé. L’installation du nouveau grand instrument de recherche démarre début 2015.
Ist dies der richtige Zeitpunkt für ein waghalsiges Experiment?
PSI-Direktor Joël Mesot hat sich heute in der Aargauer Zeitung mit einem Gastkommentar zur Debatte um die Ecopop-Initiative geäussert. Lesen Sie hier seinen vollständigen Text.Cette actualité n'existe qu'en allemand.
Das Kompetenzzentrum Speicherung zieht nach einem Jahr Bilanz
Am vergangenen 4. November fand am Paul Scherrer Institut das erste Jahressymposium des Kompetenzzentrum des Bundes für Forschung zu Strom- und Wärmespeicherung (SCCER Heat and Electricity Storage) statt. Vertreter aus den beteiligten Forschungsgruppen sowie aus Industrieunternehmen mit einem Bezug zum Thema Speicherung berichteten in ihren Vorträgen über die jüngsten Fortschritte auf dem Gebiet der Wärme- und Stromspeicherung in der Schweiz. Die Tagung zeigte die Intensität der Transformationen, die von der Energiestrategie 2050 in Gang gesetzt worden sind.Cette actualité n'existe qu'en allemand.
En fondant, les glaciers relâchent les polluants qu’ils stockaient
La fonte des glaciers liée au changement climatique ne modifie pas seulement le paysage. En fondant, les glaciers relâchent aussi dans l’environnement les polluants d’origine industrielle, qui s’étaient initialement déposés dans la glace. Dans le cadre d’un projet du Fonds national de la recherche scientifique (FNS), des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer (PSI), du Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche (EMPA), de l’EPF Zurich et de l’Université de Berne ont mesuré pour la première fois la concentration d’une classe de polluants de ce genre à les biphényles polychlorés (BPC) à dans la glace d’un glacier des Alpes.
A high-pressure hydrogen time projection chamber for the MuCap experiment
The MuCap experiment at the Paul Scherrer Institute performed a high-precision measurement of the rate of the basic electroweak process of nuclear muon capture by the proton, μ- + p → n + νμ. The experimental approach was based on the use of a time projection chamber (TPC) that operated in pure hydrogen gas at a pressure of 10 bar and functioned as an active muon stopping target. The TPC detected the tracks of individual muon arrivals in three dimensions, while the trajectories of outgoing decay (Michel) electrons were measured by two surrounding wire chambers and a plastic scintillation hodoscope.
Concurrentiel grâce aux hautes pressions
Les procédés que développe la firme tessinoise Casale permettent de produire différents précurseurs pour l’industrie chimique, à partir desquels on peut ensuite fabriquer des produits comme les engrais chimiques ou le plexiglas. Dans le cadre d’une coopération avec le PSI, Casale cherche à améliorer encore l’efficacité de ces processus de production. Les précurseurs chimiques sont des produits d’exportation et sont soumis à une rude concurrence mondiale. Les écarts les plus infimes en termes de coûts de production peuvent s’avérer décisifs, lorsque l’exploitant d’une installation doit choisir une licence.
Smog hivernal : les cheminées sont pires que les voitures
Pendant les jours de smog hivernal, la combustion du bois représente en Suisse la principale source de particules fines carbonées, délétères pour la santé. C’est ce que montre une vaste étude, menée dans notre pays sur la pollution aux poussières fines. Elle a duré cinq ans et a été conduite par des scientifiques de l’Institut Paul Scherrer (PSI), de l’Université de Berne et de l’EPF Zurich.
Erstaunliches Verhalten in Hochtemperatursupraleitern beobachtet
Neuer Effekt möglicherweise wichtig für grundsätzliches VerständnisEin international besetztes Forschungsteam hat in Experimenten am PSI ein neues unerwartetes Verhalten in kupferbasierten Hochtemperatursupraleitern beobachtet. Die Erklärung des neuen Phänomens à einer unerwarteten Form gemeinsamer Bewegung der elektrischen Ladungen à stellt für die Forschenden eine grosse Herausforderung dar. Sollte sie gelingen, könnte das einen wichtigen Schritt zum Verständnis der Hochtemperatursupraleitung an sich darstellen.Cette actualité n'existe qu'en allemand.
Molecular Scale Dynamics of Large Ring Polymers
We present neutron scattering data on the structure and dynamics of melts from polyethylene oxide rings with molecular weights up to ten times the entanglement mass of the linear counterpart. The data reveal a very compact conformation displaying a structure approaching a mass fractal, as hypothesized by recent simulation work. The dynamics is characterized by a fast Rouse relaxation of subunits (loops) and a slower dynamics displaying a lattice animal-like loop displacement.
Multiferroic Properties of o−LuMnO3 Controlled by b-Axis Strain
Strain is a leading candidate for controlling magnetoelectric coupling in multiferroics. Here, we use x-ray diffraction to study the coupling between magnetic order and structural distortion in epitaxial films of the orthorhombic (o-) perovskite LuMnO3. An antiferromagnetic spin canting in the E-type magnetic structure is shown to be related to the ferroelectrically induced structural distortion and to a change in the magnetic propagation vector.
Un grand instrument de recherche disparaît dans la forêt
Dans la forêt de Würenlingen, le bâtiment du nouveau grand instrument de recherche du PSI SwissFEL n’a pas profité longtemps du soleil. Il est actuellement en train de disparaître sous une levée de terre. Ce comblement est une mesure parmi beaucoup d’autres, visant une intégration aussi réussie que possible de l’installation dans son environnement.
Nützlich für Spintronik: kostspieliger Spurwechsel auf der Elektronenautobahn
Der Bedarf an immer schnelleren und effizienteren Bauteilen für die Elektronik wächst rasant. Dafür braucht es neue Materialien mit neuen Eigenschaften. Hierbei spielen Oxide, insbesondere auf Basis von Strontiumtitanat (SrTiO3) eine wichtige Rolle. Nun wurde im Rahmen einer internationalen Forschungskooperation unter Leitung des PSI nachgewiesen, dass diese Materialien ein Verhalten zeigen, das für die Spintronik nützlich sein könnte.Cette actualité n'existe qu'en allemand.
Structural and magnetic dynamics in the magnetic shape-memory alloy Ni2MnGa
Magnetic shape-memory Heusler alloys are multiferroics stabilized by the correlations between electronic, magnetic, and structural order. To study these correlations we use time-resolved x-ray diffraction and magneto-optical Kerr effect experiments to measure the laser induced dynamics in a Heusler alloy Ni2MnGa film and reveal a set of time scales intrinsic to the system.