Projekti / Programi
Dielektriki in kalorimetrija kondenzirane snovi
01. januar 1999
- 31. december 2003
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.02.00 |
Naravoslovje |
Fizika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P190 |
Naravoslovno-matematične vede |
Matematična in splošna teoretična fizika, klasična mehanika, kvantna mehanika, relativnost, gravitacija, statistična fizika, termodinamika |
| P250 |
Naravoslovno-matematične vede |
Kondenzirane snovi: struktura, termične in mehanske lastnosti, kristalografija, fazno ravnovesje |
| P260 |
Naravoslovno-matematične vede |
Kondenzirane snovi: elektronska struktura, električne, magnetne in optične lstnosti, supraprevodniki, magnetna rezonanca, relaksacija, spektroskopija |
dielektriki, kalorimetrija, dielektriena spektroskopija, specifiena toplota, feroelektriki, antiferoelektriki, relaksorji, tekoei kristali, spinska stekla, feroelektriena keramika, inkomenzurabilni kristali, spontana polarizacija
Raziskovalci (5)
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
91.599 |
Povzetek
Program obsega raziskave na veeih podroejih: relaksorji in spinska stekla, specifiena toplota v trdni snovi, magnetna susceptibilnost kvantnega nanomagneta Mn12Ac in dielektriene lastnosti eloveškega zoba. V debelem filmu 8/65/35 PLZT keramike bomo simultano študirali utrujanje in piezoelektriene lastnosti kot funkcijo cikliranja zunanjega elektrienega polja. Preliminarne meritve kažejo, da je utrujanje povezano s spremembami piezoelektriene konstante in mehanske napetosti. Obe kolieini sta korelirani z utrujanjem. V 9/65/35 PLZT keramiki bomo študirali neravnovesno dinamiko dipolnih nanoskupkov s tem, da bomo merili dielektrieno relaksacijo. Študirali bomo zamrzovanje v steklasto fazo in doloeili elektrieno-temperaturni (E-T) fazni diagram z meritvami dielektriene susceptibilnosti kot funkcije elektrienega polja in temperature. Te raziskave bodo tudi podrobneje razsvetlile pojave, ki vodijo do staranja PLZT vzorcev v odsotnosti kakršne koli zunanje stimulacije (aging). Razumevanje the pojavov je poleg zanimanja s stališea osnovnih raziskav povezanih s steklastim zamrzovanjem zelo zanimivo tudi s stališea izboljšanja dielektrienih stabilnosti in kvalitete teh za aplikacijo zelo zanimivih snovi. Pred kratkim je bilo pokazano, da kaže proteinski lisozim steklaste lastnosti. Študirali bomo dielektrieno disperzijo tega sistema v frekvenenem obmoeju 1 mHz - 1 MHz in rezultate analizirali s frekveneno-temperaturno sliko. Preveriti nameravamo hipotezo, da je proteinski lisozim protonsko steklo. Meritve specifiene toplote (Cp) visoke loeljivosti predstavljajo idealno metodo za študij energijskih fluktuacij pri faznih prehodih drugega reda in multikritienih prehodih. Izgradili bomo kalorimeter visoke loeljivosti, ki bo omogoeal meritve Cp v trdni snovi. Dodati nameravamo tudi neadiabatski merilni naein, ki omogoea merjenje sprememb entalpije. Raziskovali bomo tekoee kristale z množico faznih prehodov povezanih z obstojem orientacijskega in translacijskega reda. Študirali bomo heksatiene faze, aerogele napolnjene s tekoeimi kristali, ter aerosilne mešanice. Študirati nameravamo temperaturno in frekveneno obnašanje magnetne susceptibilnosti kvantnega nanomagneta Mn12Ac v temperaturnem obmoeju med 4 K in 20 K. Namen tega študija je raziskava statienega in dinamienega obnašanja, povezanega z relaksacijo magnetnih momentov, preko katere je mogoee dobiti pomembne podatke o naravi magnetnih pojavov, ki so bili opaženi pod 3 K in so verjetno posledica kvantnega tuneliranja magnetnih dipolnih momentov. Pri tem je snov Mn12Ac zelo prikladna za tovrstne raziskave zaradi monodisperzne velikosti magnetnih molekularnih skupkov, kar v principu omogoea enostavnejšo primerjavo med eksperimenti in napovedmi teorijskih modelov. Študirati nameravamo difuzijo Ag+ ionov v odvisnosti od easa in d. c. elektrienega polja v zobnem dentinu z merjenjem frekvenene odvisnosti dielektriene konstante. Rezultate meritev bomo razložili z modelom, ki je bil razvit za razlago frekvenene odvisnosti kompleksne dielektriene konstante pri hidrataciji cementa. Preliminarne meritve kažejo, da se dentinski kanali polnijo s srebrom pod vplivom elektrienega polja, kar bi prepreeilo bakterijam dostop v zob.
Pomen za razvoj znanosti
Delo na predlaganem raziskovalnem programu ima tako s stališča osnovnih, kakor tudi aplikativnih raziskav odmeven pomen za znanost v svetovnem smislu. S stališča osnovnih raziskav pomeni študij relaksorjev in ostalih neurejenih sistemov nadaljevanje naših raziskav deuteronskih spinskih stekel, ki so bila objavljena v uglednih mednarodnih revijah in so tudi pogosto citirana. Tudi uvodna objavljena dela na PLZT relaksorjih so naletela na velik odmev in zanimanje na mednarodnih konferencah. Objava vee elankov v uglednih mednarodnih aplikativnih revijah kaže tudi na velik svetovni pomen naših raziskav z aplikativnega stališea. Pri tem je potrebno omeniti, da so raziskave na PLZT keramiki zelo vroea tematika, kar kaže tudi naše sodelovanje s tovarno MAN Roland Druckmaschinen iz ZRN na podroeju razvoja tiskarskih valjev. Raziskava dielektriene disperzije eloveškega zoba je prav tako aplikativnega znaeaja.
Pomen za razvoj Slovenije
Podobno kot ima predlagani program velik svetovni pomen, ima tudi velik pomen za Slovenijo, tako s pedagoškega stališča za vzgojo mladih znanstvenikov, kakor tudi s stališča osnovnih in aplikativnih raziskav. Pri tem je treba omeniti vrsto dosedanjih dodiplomskih in podiplomskih študentov ter mladih raziskovalcev, ki so uspešno zaključili usposabljanje v okviru dielektričnega laboratorija ali pa usposabljanje še trenutno izvajajo. Kot kažejo objavljeni članki v uglednih mednarodnih revijah prispeva predlagani program velik in kvaliteten prispevek k osnovnom raziskavam in preko njih tudi k mednarodnemu ugledu slovenske znanosti. Enako velja za aplikativne raziskave, ki poleg svetovnega pomena, dajejo tudi prispevek slovenski industriji. Tukaj velja omeniti uspešno sodelovanje s podjetjem Belinka na projektu merilcev oziroma kontrole vlažnosti v perboratu, ter sodelovanje s stomatologi pri izdelavi postopka za impregnacijo človeškega zoba z Ag. Omeniti velja tudi sodelovanje s tovarno MAN Roland Druckmaschinen iz ZRN na področju razvoja tiskarskih valjev, ki tudi utrjuje mednarodni ugled slovenske aplikativne znanosti.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
