Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Magnetna resonanca in dielektrična spektroskopija kondenzirane materije: 'pametni' novi materiali in zlom translacijske simetrije

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
1.02.00  Naravoslovje  Fizika   

Koda Veda Področje
P260  Naravoslovno-matematične vede  Kondenzirane snovi: elektronska struktura, električne, magnetne in optične lstnosti, supraprevodniki, magnetna rezonanca, relaksacija, spektroskopija 
Ključne besede
Novi aperiodični materiali in nove tehnike, materiali za spintroniko, kvazikristali, inkomenzurabilni kristali in kompleksne kovinske zlitine, strukturni fazni prehodi, magnetoelektrični organski in anorganski relaksorji, nanomagneti in organski magneti, elektronska in jedrska resonanca za študij lokalne strukture in dinamike neurejenih sistemov.
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (29)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  07518  dr. Tomaž Apih  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  266 
2.  14080  dr. Denis Arčon  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  596 
3.  28044  Andreja Berglez    Tehnični sodelavec  2006 - 2008 
4.  00004  dr. Robert Blinc  Fizika  Vodja  2004 - 2008  1.507 
5.  29518  dr. Matej Bobnar  Fizika  Mladi raziskovalec  2008  106 
6.  15644  dr. Vid Bobnar  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  363 
7.  01106  dr. Pavel Cevc  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  217 
8.  03939  dr. Janez Dolinšek  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  771 
9.  04347  dr. Cene Filipič  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  289 
10.  29523  dr. Anton Gradišek  Fizika  Mladi raziskovalec  2008  450 
11.  18272  dr. Alan Gregorovič  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  99 
12.  21545  dr. Peter Jeglič  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  220 
13.  20209  dr. Martin Klanjšek  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  193 
14.  17288  Davorin Kotnik    Tehnični sodelavec  2004 - 2008 
15.  10124  dr. Zdravko Kutnjak  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  780 
16.  01115  dr. Gojmir Lahajnar  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  358 
17.  22317  dr. Andrija Lebar  Farmacija  Raziskovalec  2004 - 2008  68 
18.  00199  dr. Adrijan Levstik  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  372 
19.  03412  Ivana Levstik  Fizika  Tehnični sodelavec  2004 - 2006  33 
20.  26465  dr. Matej Pregelj  Fizika  Mladi raziskovalec  2008  131 
21.  29540  dr. Brigita Rožič  Fizika  Mladi raziskovalec  2008  301 
22.  01117  dr. Janez Seliger  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  342 
23.  18274  dr. Polona Umek  Kemija  Raziskovalec  2004 - 2008  328 
24.  22328  dr. Boris Vodopivec  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2006  38 
25.  26471  dr. Stanislav Vrtnik  Fizika  Mladi raziskovalec  2008  187 
26.  07527  dr. Boštjan Zalar  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  324 
27.  11035  dr. Aleksander Zidanšek  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  364 
28.  21558  dr. Andrej Zorko  Fizika  Raziskovalec  2004 - 2008  297 
29.  07071  Veselko Žagar    Tehnični sodelavec  2004 - 2008  154 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  91.855 
Povzetek
Program je usmerjen v raziskave novih aperiodičnih materialov in razvoj novih tehnik za študij lokalne strukture in dinamike teh sistemov. Namen raziskav je odkriti osnovne zakonitosti fizike teh sistemov, kar je pogoj za sintezo novih materialov z lastnostmi zanimivimi za uporabo. Izzivi predlaganega raziskovalnega programa so predvsem: a) Novi materiali za spintroniko. Doslej je bila v elektroniki uporabljena predvsem prostostna stopnja električnega naboja oz. toka. Spinska prostostna stopnja, ki do zdaj v elektroniki ni bila uporabljena, obeta razvoj povsem novih tehnologij (novi spominski elementi na nivoju molekul, spinski tranzistor, kvantni informacijski procesorji). V okviru predlaganega programa nameravamo raziskati vrsto novih polprevodniških materialov za spintroniko tako na osnovi TiO2 nanocevčic kot tudi na osnovi novih magnetoelektričnih materialov, ki združujejo lastnosti feromagnetov in feroelektrikov. Hkrati nameravamo raziskati osnovno spinsko dinamiko na lokalnem nivoju. b) Novi magnetoelektrični organski in anorganski relaksorji. Relaksorji in še posebej snovi, ki kažejo hkrati magnetno in feroelektrično ureditev, odpirajo povsem nove možnosti za aktuatorje, elektromehanske pretvornike in spominskime elemente. V okviru predlaganega programa nameravamo raziskati naravo sklopitve med električno polarizacijo in magnetizacijo teh sistemov ter razviti nove relaksorje in ugotoviti osnovno fiziko teh sistemov. c) Kompleksne kovinske zlitine in kvazikristali. Kompleksne zlitine kovinskih elementov z orjaškimi osnovnimi celicami, podobno kot kvazikristali, združujejo nekatere lastnosti, ki jih najdemo ali pri izolatorjih ali pri polprevodnikih. V urejenih sistemih tega ni. Tako kljub kovinskemu značaju kažejo naraščanje električne upornosti s padajočo temperaturo in nizko toplotno prevodnost. Kažejo tudi izjemne mehanske lastnosti in so primerni za trdne prevleke v vesoljski in drugi visoki tehnologiji. V okviru predlaganega programa nameravamo raziskati lokalno strukturo ter fazonsko in elektronsko dinamiko teh sistemov kot tudi njihove magnetne lastnosti in omogočiti sintezo novih materialov z vnaprej določenimi lastnostmi. d) Nanomagneti in organski magneti. Nanomagneti na osnovi Mn12 omogočajo shranjevanje podatkov na molekularnem nivoju, pri čemer je omejevalni faktor makroskopsko kvantno tuneliranje magnetizacije V okviru predlaganega programa nameravamo raziskati novo družino molekularnih nanomagnetov vrste Mn4, ki naj bi imeli bistveno višjo potencialno bariero med obema smerema magnetizacije in naj bi zato ohranili podatke tudi pri sobni temperaturi. Raziskati nameravamo tudi čiste organske magnete na osnovi C60. Skupna značilnost raziskav a), b), c) in d) je da sistemi niso translacijsko periodični kot običajni kristali in da so zato posebej pomembne njih lokalne lastnosti, ki jih najbolje raziščemo z magnetnimi resonancami. Sisteme a, b, c in d lahko potencialno uporabimo tako v spintroniki kot pri magnetnih in električnih spominskih in drugih elektronskih elementih. Ker so lastnosti omenjenih aperiodičnih materialov določene predvsem z njihovo lokalno strukturo nameravamo razviti nove magnetnoresonančne tehnike za študij lokalnih lastnosti teh snovi na mikroskopskem nivoju: frekvenčno odvisno elektronsko paramagnetno resonanco, dvojno in trojno jedrsko kvadrupolno resonanco, 2D in 3D "exchange NMR" jedrsko magnetno resonanco v visokem magnetnem polju in disperzijo spin-mrežnih relaksacijskih časov. Razvijati nameravamo tudi druge nove spektroskopske metode, pomembne za tehniško prakso kot na primer polarizacijsko ojačano jedrsko kvadrupolno resonanco za detekcijo min in eksplozivov ter mamil. Gornji program je nadaljevanje dosedanjih raziskav, ki so privedle do več kot 10 podeljenih patentov, več kot 600 publikacij med njimi 40 v Physical Review Letters in več kot 12.000 citatov v SCI. Laboratorij za magnetne resonance pa spada med vodilne v Evropi in svetu in je del Centra odličnosti EU.
Pomen za razvoj znanosti
Naše opravljene raziskave so pomembne za razumevanje osnovnih zakonitosti fizike sistemov z zlomljeno translacijsko simetrijo in še posebej za fiziko kvazikristalov, fiziko relaksorjev, fiziko feroelektrikov, fiziko elastomerov, razvoj novih spintronskih materialov, kot tudi za razumevanje prostorsko omejenih sistemov ter vzgojo mladih raziskovalcev in podiplomskih študentov. Po drugi strani pa so rezultati pomembni tudi za razvoj novih merskih tehnik (nove tehnike jedrske kvadrupolne resonance, jedrske dvojne resonance, multipulzne EPR spektroskopije, dinamične kalorimetrije, itd.), novih materialov in proizvodov in za tehnološki razvoj. Sodelavci programske skupine so v letih 2004 - 2008 objavili 176 izvirnih znanstvenih del v mednarodnih znanstvenih revijah (od tega 1 članek v Nature ter 8 v Phys. Rev. Lett.), vsa dela sodelavcev programske skupine pa so bila v letih 2004 - 2008 v mednarodni znanstveni literaturi citirana 2900-krat. Člani programske skupine so imeli tudi preko 50 vabljenih predavanj na mednarodnih kongresih.
Pomen za razvoj Slovenije
Razultati programa so odmevali v svetovnem merilu in so zato pomembni za ugled Slovenije v tehnološko razvitih državah. Med praktično pomembnimi dosežki je treba posebej omeniti direktno konverzijo električne energije v mehansko s pomočjo orjaškega elektromehanskega efekta relaksorjev, izdelavo superobčutljivega prototipa NQR aparature za detekcijo min in eksplozivov, razvoj novih vrst super baterij, razvoj metod za hitro karakterizacijo poliamidnih vlaken in za karakterizacijo tabletiranja farmaceutskih učinkovin in razvoj novih spintronskih nanomaterialov. Omenjeni dosežki predstavljajo visokotehnološke koncepte in izdelke s slovensko znamko.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zgodovina ogledov
Priljubljeno