Zwei berühmte Gemälde mit Neutronen untersucht: "St. Sebasian" von George de La Tour und "Girl with a Platter of Fruits" von Tiziano Vecellio
In Kooperation mit der Gemäldegalerie Berlin und der Stiftung Preußischer Schlösser und Gärten Berlin-Brandenburg sind am Forschungsreaktor BER II zwei Gemälde untersucht worden. Seit vielen Jahren wird ein spezielles Neutroneninstrument zur zerstörungsfreien Analyse von Gemälden mittels Neutronenautoradiographie genutzt.
Berichte zu den untersuchten Gemälden
- Autoradiographs from the Paintings "St. Sebasian" by George de La Tour (PDF-Datei, 677KB)
- Autoradiograph from "Girl with a Platter of Fruits" by Tiziano Vecellio (PDF-Datei, 633KB)
Gemäldeforschung mit Neutronen
Neutronen haben eine große Eindringtiefe. Die Atomkerne der Farbpigmente in den Gemälden werden durch die Bestrahlung mit Neutronen aktiviert. Die induzierte Beta-Strahlung schwärzt Röntgenfilme oder Image-Plates, deren Information digital weiterverarbeitet werden kann. So erhält man in Abhängigkeit der Halbwertszeiten der entstandenen Isotope verschiedene Aufnahmen des Gemäldes, bzw. Aufnahmen von unter der sichtbaren Oberfläche liegenden Schichten und damit eine Information über die Verteilung der Pigmente. Aus der Energieanalyse der radioaktiven Gamma-Strahlung mittels eines Ge-Detektors erhält man die elementanalytische Zusammensetzung der Farbpigmente. Mit dieser Methode kann man konzeptionelle Änderungen und Korrekturen (sog. "Pentimente") des Malers visualisieren. In einigen wenigen Fällen lassen sich auch Aussagen über die Authentizität eines Bildes machen. Kunsthistoriker und Restauratoren erhalten zudem wertvolle Informationen über die Bildgenese, die Maltechnik des Künstlers, den Zustand eines Gemäldes und die Möglichkeiten der Restaurierung.
Neutroneninstrument: Irradiation Device B8
Das Instrument erlaubt die Bestrahlung und Aktivierung von Folien, Materialproben, geologischen Proben sowie Kunstgegenständen mit kalten Neutronen und die anschließende Analyse mit Hilfe der Gamma-Spektroskopie und/oder Röntgenfilmen bzw. Imaging-Plate-Technik, (Neutronen-Autoradiographie und Neutronenaktivierungsanalyse). Seit vielen Jahren wird die Anlage hauptsächlich in der Gemäldeforschung zur zerstörungsfreien Analyse von Gemälden mittels Neutronenautoradiographie genutzt. Zu Beginn des Jahres 2000 wurde die Bestrahlungsanlage B8, organisatorisch und inhaltlich dem Berliner Zentrum für Neutronenstreuung (BENSC) angegliedert. (Instrument B8 bei BENSC)
- Ultraschnelle Entmagnetisierung - Dünneres Eisen, stärkere Wirkung
Je dünner eine Eisenschicht, desto leichter lässt sie sich durch einen Laserpuls entmagnetisieren. Forschende der Universität Duisburg-Essen haben gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum Berlin und weiteren Partner:innen herausgefunden, warum das so ist: Entscheidend ist die magnetische Ordnung an den Grenzflächen des Materials. Die Erkenntnisse könnten langfristig dazu beitragen, neue Technologien für die magnetische Datenspeicherung zu entwickeln. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Advanced Science veröffentlicht.
- Blinder Fleck für die Anordnung der AtomeKünstliche Intelligenz wird zunehmend eingesetzt, um Eigenschaften neuer Materialien vorherzusagen. Ein Forschungsteam aus Jena und den USA zeigt nun in einer im Fachjournal „Nature Computational Science“ Studie: Kommen dabei Sprachmodelle zum Einsatz, erfassen diese zwar zuverlässig, welche Atomsorten ein Material enthält. Informationen über deren räumliche Anordnung nutzen sie jedoch nur unzureichend. Selbst größere Modelle und mehr Trainingsdaten beheben diese Schwäche nicht. Für stark strukturabhängige Materialeigenschaften sind deshalb auf räumliche Strukturen spezialisierte KI-Modelle die verlässlichere Wahl. (DOI: 10.1038/s43588-026-01045-2)
- Muster aus polaren Wirbeln in bleifreien Übergittern auf SiliziumEin Team am HZB hat erstmals polare Wirbel in (BaTiO3/SrTiO3)10-Übergittern auf Silizium nachgewiesen. Diese Ergebnisse erweitern das Spektrum an Materialien und Substraten, auf denen polare topologische Texturen auftreten können, und sie eröffnen neue Möglichkeiten für die Einbindung komplexer ferroelektrischer Zustände in siliziumbasierte Technologien.