Projekti / Programi
In situ kvantitativna vrstična presevna elektronska mikroskopija funkcijskih materialov na atomski ravni
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.04.00 |
Tehnika |
Materiali |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.10 |
Tehniške in tehnološke vede |
Nanotehnologija |
in situ eksperimentalne tehnike, vrstična presevna elektronska mikroskopija, kristalna struktura, defekti v kristalni mreži, električne lastnosti, katalizatorji, gorivne celice, feroelektriki, zlom simetrije
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
24. september 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 |
695 |
20.832 |
18.529 |
26,66 |
| Scopus |
713 |
22.821 |
20.400 |
28,61 |
Raziskovalci (8)
Organizacije (2)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0104 |
Kemijski inštitut |
Ljubljana |
5051592000 |
20.965 |
| 2. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
87.000 |
Povzetek
Cilji projekta Osnovni cilj predlaganega projekta je razvoj novih in optimizacija obstoječih metodologij in pristopov pri in situ kvantitativni HAADF/STEM mikroskopiji (vrstična presevna mikroskopija z visokokotnim obročastim detektorjem temnega polja) ter uporaba teh metod pri raziskavah v izbranih primerih funkcijskih materialov. S sistematičnimi simulacijami ADF in ABF slik (slike svetlega in temnega polja) bomo optimizirali instrumentalne parametre že pred zajemanjem slik in spektrov, kar nam bo omogočilo dobiti boljše eksperimentalne podatke z informacijami, ki jih želimo. Glavni cilj uporabe teh metod na realnih sistemih bo študij nukleacije intermetalnih nanodelcev na osnovi žlahtnih kovin, ki se uporabljajo kot katalizatorji v gorivnih celicah in in situ spremljanje evolucije teh delcev, nastanka dvojčkov in kemijske homogenosti na atomski ravni. Iz teh rezultatov bomo lahko določili najbolj kritične stopnje v sintezi, kar nam bo omogočilo prilagoditev postopkov in posledično izboljšanje lastnosti katalizatorja. Poleg nanodelcev bomo z in situ tehnikami raziskovali tudi katalizatorje na osnovi posamičnih atomov nežlahtnih kovin (npr. Fe, Co). V primeru faznih premen pri študiju feroelektričnih kompleksnih oksidov v paraelektričnem področju (nad Curiejevo temperaturo) bomo s podrobnim spremljanjem pozicije atomskih kolon in njihove intenzitete lahko potrdili (ali ovrgli) hipotezo o nastanku lokalnih polarnih nanopodročij. Preučevali bomo tudi vpliv temperature in električnega polja na obnašanje teh domen. Predlagane raziskave vsekakor nosijo v sebi precej originalnosti, da so naši pristopi pravilni in naša prizadevanja na pravi poti nam potrjujejo nedavne objave v številnih uglednih revijah. Pričakovani rezultati Rezultati spremljanja visokotemperaturne sinteze katalizatorjev na atomski ravni nam bodo omogočili optimizacijo postopkov priprave in s tem krojenje končnih lastnosti teh materialov. Do sedaj so raziskave na tem področju temeljile na preiskavah vzorcev po različnih stopnjah sinteze. In situ pristop predstavlja izvirni način, ki omogoča vpogled v celoten proces. Glavna vprašanja, na katera pričakujemo, da bomo dobili odgovore na podlagi rezultatov so, kako se platina vključuje v prvotne nanodelce bogate z bakrom, v kateri stopnji sinteze je nastala Cu3Pt superstruktura (Fm3-m) in kakšna je gonilna sila za nastanek površinskega sloja bogatega s Pt in nastanek kristalnih dvojčkov. Skušali bomo odgovoriti tudi katere konfiguracije (strukture) pri katalizatorjih s posamičnimi atomi so stabilne pri višjih temperaturah in kakšen je mehanizem njihove degradacije. Na vsa ta vprašanja še vedno ni neposrednih odgovorov. Na področju feroelektrikov lahko z in situ tehnikami razložimo dinamiko transformacije prehoda iz feroelektrične v paraelektrično fazo. S spremljanjem premikov posameznih atomskih kolon lahko sklepamo na polarnost lokalnih področij. Naši preliminarni rezultati dobljeni brez uporabe in situ tehnik kažejo na možen obstoj lokalnih polarnih nanodomen, kar je v strokovni javnosti precej aktualna hipoteza, ki pa je ni še nihče nedvoumno dokazal. S študijem dinamike teh domen bomo lahko odločilno prispevali k razjasnitvi tega problema. Organiziranost projekta Projekt je razdeljen na tri medsebojno povezane delovne sklope (WP). Projektna skupina je široka in jo sestavljajo uveljavljeni znanstveniki s komplementarnih področij (mikroskopija, fizika, kemija, sinteza, električne meritve itd.). Neformalno projekt vključuje tudi tri priznane laboratorije iz Švice, Francije in Italije, s katerimi vodja projekta že dolgo plodno sodeluje in ima skupne publikacije.
