Projekti / Programi
Ploskovne napake v naravnih in sintetiziranih perovskitnih oksidih: nanogeokemijski indikatorji in funkcionalne medpovršine
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.06.00 |
Naravoslovje |
Geologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.05 |
Naravoslovne vede |
Zemlja in okolje |
perovskit, loparit, kemijsko dvojčenje, medpovršine, ploskovne napake, Ruddlesden-Popper faze, kisikove vrzeli, brownmilleritne faze, modulirane faze, atomarna struktura, atomarna kemijska sestava, kvantitativna vrstična presevna elektronska mikroskopija (STEM), elektronska spektroskopija
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
07. december 2023;
A3 za obdobje
2017-2021
Podatki za razpise ARIS (
04.04.2019 - Programski razpis,
arhiv
)
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
960 |
21.294 |
18.890 |
19,68 |
| Scopus |
1.001 |
23.553 |
21.028 |
21,01 |
Raziskovalci (12)
Organizacije (3)
Povzetek
Rast kristalov v različnih geoloških okoljih je kompleksen proces, odvisen od številnih fizikalno-kemijskih dejavnikov. Geokemijske in geofizikalne spremembe se med rastjo zapišejo v kristalna zrna v obliki vključkov, kristalografskih napak, preraščanj in drugih vzorcev. Eden od najbolj informativnih so rastne ploskovne napake, kot so dvojčne ali antifazne meje. Za te 2D defekte je značilna lokalno drugačna atomarna struktura in kemijska sestava. Analize ploskovnih napak na atomarnem nivoju dajo ključne informacije o poteku kristalizacije mineralov in kamnin (nanogeokemijski indikatorji) ter so bistvene pri določanju zaporedja kristalizacijskih procesov. Rastni defekti so pogosti tudi v funkcionalnih materialih, pripravljenih s sintezo pod kontroliranimi pogoji. Tukaj imajo ploskovni defekti vrsto pomembnih učinkov, od vpliva na rast kristalov/zrn in razvoj mikrostrukture do kvantnih efektov, ki izhajajo iz njihove lokalne atomske strukture. V projektu se bomo osredotočili na analizo ploskovnih napak v perovskitnih oksidih, ki so z vidika strukturne in kemijske raznolikosti ena najbolj zanimivih skupin spojin. Pojavljajo se kot naravni minerali v najrazličnejših paragenezah, kjer so vedno bolj prepoznani kot pomembni geoindikatorji. Še bolj so perovskiti razširjeni kot funkcionalni materiali s številnimi zanimivimi lastnostmi. Ena njihovih glavnih značilnosti je sposobnost vključevanja številnih elementov v obliki trdne topnosti, točkovnih napak, ploskovnih napak, moduliranih faz ipd. Za raziskave smo izbrali naravne kristale z različnim geološkim poreklom in kemijsko sestavo: kristale perovskita (CaTiO3) iz Zlatousta na Uralu; loparitni ((Na,REE)Ti2O6) interpenetracijski dvojčki iz Mt. Khibiny, polotok Kola (oba Rusija); in preraščanja perovskit-magnetit v alkalnih bazaltih, vzhodni Eifel, Nemčija. Vsi vzorci vsebujejo številne ploskovne napake in elemente v sledovih. V okviru projekta bomo analizirali atomsko strukturo ploskovnih defektov s kvantitativno vrstično presevno elektronsko mikroskopijo (STEM) v kombinaciji s spektroskopskimi metodami za določanje lokalne kemijske sestave medpovršin (EDS, EELS). Cilj raziskav bo določitev segregacije posameznih slednih prvin na ploskovne napake. Naš primarni cilj je vezan na nanogeokemijski vidik ploskovnih napak v naravnih perovskitih. Na podlagi lokalne strukture in kemijske sestave različnih vrst ploskovnih napak v naravnih vzorcih bomo rekonstruirali mehanizem njihovega nastanka (transformacijski oz. rastni defekti) ter nadalje določili geokemijske in geofizikalne razmere med kristalizacijo. Študije na naravnih kristalih bomo dopolnili s sintezo vzorcev s sestavo, ki je podobna sestavi naravnih mineralov pod kontroliranimi pogoji v laboratoriju. Proučevali bomo vpliv dopantov na nastanek enojnih perovskitov in moduliranih faz v sistemu perovskit-loparit-tavsonit ter mehanizem nastanka s kisikom deficitnih brownmilleritnih faz v Fe-dopiranem perovskitu. Cilji, vezani na funkcionalnost kemijsko induciranih defektov in moduliranih faz, so določiti povezavo med njihovo lokalno strukturo in kemijsko sestavo ter vplivom na funkcionalne lastnosti naravnih kristalov in polikristaliničnih vzorcev. V okviru projekta bomo izmerili tudi lokalne električne lastnosti kemijsko induciranih napak in-situ. Projektna skupina vključuje strokovnjake s komplementarnih raziskovalnih področij, kot so mineralogija, petrologija, kemija in znanost o materialih ter vrhunske strokovnjake s področja napredne elektronske mikroskopije.
