EXAFS spektroskopijas laboratorija (EXAFS Lab) nodarbojas ar materiālu struktūras pētījumiem, izmantojot sinhrotrona starojuma rentgenabsorbcijas spektroskopiju.
Laboratorijas mērķis ir attīstīt rentgenabsorbcijas spektroskopijas metodi un tās pielietojumu materiālzinātnē, saglabāt augstu LU CFI potenciālu rentgenabsorbcijas spektroskopijas jomā un turpināt paplašināt LU CFI sadarbību ar esošajiem un jaunajiem Eiropas Savienības sinhrotrona starojuma centriem.
Mūsu eksperimentālās iespējas ietver, bet neaprobežojas ar vairākām tehnoloģijām: rentgenstaru absorbcijas spektroskopija, konfokālā spektromikroskopija, un rentgenstaru difrakcija.
Mēs izmantojam uzlabotus teorētiskos aprēķinus un eksperimentālo datu modelēšanu, lai iegūtu ieskatu par materiālu struktūras un īpašību attiecībām.
Mūsu laboratorija ir iesaistīta Latvijas Universitātes mācību procesā un nodrošina studentus ar iespēju piedalīties pētnieciskajā darbībā bakalaura, maģistra un doktora studiju programmās.
| Grāds | Vārds Uzvārds | Amats | Kontaktinformācija |
|---|---|---|---|
| Dr.phys. | Aleksejs Kuzmins | Laboratorijas vadītājs un Vadošais pētnieks | A.Kuzmin 67251691 |
| Dr.phys. | Andris Anspoks | Vadošais pētnieks | Andris.Anspoks 67251691 |
| Dr.phys. | Aleksandrs Kaļinko | Vadošais pētnieks | Aleksandrs.Kalinko 67251691 |
| Ph.D. | Inga Pudža | Pētniece | Inga.Pudza 67251691 |
| Bc. | Jūlija Lukaševiča | Inženiere | Julija.Lukasevica 67251691 |
| Bc. | Vitalijs Dimitrijevs | Inženieris | Vitalijs.Dimitrijevs 67251691 |
| Mg. | Mārcis Lielbārdis | Inženieris | Marcis.Lielbardis 67260787 |
| Andrejs Derbakovs | Laborants | Andrejs.Derbakovs | |
| Aivars Rubenis | Laborants | Aivars.Rubenis |
- Rentgenabsorbcijas spektru analīzes un modelēšanas metožu izstrāde, izmantojot dažādas teorētiskās metodes.
Mēs izstrādājam uzlabotas datu analīzes metodes strukturālās informācijas iegūšanai no rentgenabsorbcijas spektriem.
- Jaunu eksperimentālo metožu izstrāde un pielietošana rentgenabsorbcijas spektroskopijas jomā.
Mēs esam iesaistīti jaunu eksperimentālo metožu izstrādē un pielietošanā sinhrotrona starojuma centros.
- Dažādu materiālu strukturālo īpašību izpēte, izmantojot sinhrotrona starojuma rentgenabsorbcijas spektroskopiju.
Mēs veicam sistemātiskus pētījumus, izmantojot sinhrotrona starojuma rentgenabsorbcijas spektroskopiju, lai labāk izprastu un optimizētu dažādu materiālu funkcionālās īpašības.
Aktīvie projekti:
Apvārsnis 2020
Apvārsnis 2020 - EUROfusion
ODS tērauda izstrāde un ražošana, izmantojot STARS procesu (2021-2025)
ERAF
Funkcionālas tintes drukāšana bezvadu enerģijas sistēmām (2021-2023)
LZP granti
Uz entropiju balstīta pieeja halkogenīdu savienojumu termoelektrisko īpašību uzlabošanai (2024-2026)
Bezkontakta nanotermometrija, izmantojot rentgenabsorbcijas spektrus (2023-2026)
Realizētie projekti:
Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts
Apvārsnis 2020 - EUROfusion
LZP granti
Organisku-neorganisku hibrīdsistēmu izstrāde rentgenstarojuma detektēšanai (2020-2022)
Metālu hidrīdu rentgena absorbcijas pētījumi ekstrēma spiediena apstākļos (2018-2020)
Lokālās struktūras noteikšana funkcionālos materiālos no rentgenabsorbcijas spektriem (2013-2016)
- Laboratorijas darbs par vara molibdātu struktūras un īpašību attiecību izpētes tika iekļauts Latvijas Zinātņu akadēmijas gadagrāmatā 2022. gadam.
- Darbu “Izskaidrota molibdātu un volframātu lokālās atomārās struktūras ietekme uz to termohromiskām un magnētiskām īpašībām” Latvijas Zinātņu akadēmija nosaukusi starp nozīmīgākajiem zinātnes sasniegumiem 2021. gadā.
- Ir publicēts pārskats par modernām rentgenstaru absorbcijas spektru analīzes metodēm, kuru pamatā ir molekulārā dinamika un apgrieztās Monte Karlo simulācijas (https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2018.12.032).
- Darbs “Mākslīgā neironu tīkla izmantošana EXAFS analīzei” (doi: 10.1103/physrevlett.120.225502) ir atzīts par vienu no labākajiem ELETTRA sinhrotronā centrā 2018.gadā un iekļauts ELETTRA Highlights 2018-2019.
- Darbs “Origin of pressure-induced metallization in Cu3N: an X-ray absorption spectroscopy study” (doi: 10.1002/pssb.201870141) tika atspoguļots uz Physica Status Solidi B žurnāla vāka.
Vācija:
- DESY PETRA-III synchrotron center
- Institut für Werkstoffkunde, Leibniz Hannover University (Hannover)
- Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) (Berlin)
- Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) (Berlin)
Francija:
- SOLEIL synchrotron center
Italija:
- ELETTRA synchrotron center
Portugāle
- University of Minho
Spānija:
- ALBA synchrotron center
- Ceit (San Sebastian)
Zviedrija:
- MaxIV synchrotron center
- KTH
- RISE Acreo
ASV:
- Stony Brook University
Ungārija:
- Wigner Research Centre for Physics
Krievija:
- Department of Chemistry, St.Petersburg State University
- Joint Institute for Nuclear Research
- Skolkovo Institute of Science and Technology (Moscow
Dienvidkoreja
- Yeungnam University (Gyeongsan)
2023
G. Bakradze, E. Welter, A. Kuzmin, Peculiarities of the local structure in new medium- and high-entropy, low-symmetry tungstates, J. Phys. Chem. Solids 172 (2023) 111052.
J. M. Ribeiro, F. J. Rodrigues, F. C. Correia, I. Pudza, A. Kuzmin, A. Kalinko, E. Welter, N. P. Barradas, E. Alves, A. P. LaGrow, O. Bondarchuk, A. Welle, A. Telfah, C. J. Tavares, The influence of Sb doping on the local structure and disorder in thermoelectric ZnO:Sb thin films, J. Alloys Compd. 939 (2023) 168751.
I. Pudza, K. Pudzs, A. Tokmakovs, N. R. Strautnieks, A. Kalinko, A. Kuzmin, Nanocrystalline CaWO4 and ZnWO4 tungstates for hybrid organic-inorganic X-ray detectors, Materials 16 (2023) 667.
2022
G. Bakradze, A. Kalinko, A. Kuzmin, Chemical-state analyses of Ni, Zn, and W ions in NiWO4-ZnWO4 solid solutions by x-ray photoelectron spectroscopy, J. Phys. Chem. Solids 161 (2022) 110425.
A. Smekhova, A. Kuzmin, K. Siemensmeyer, C. Luo, K. Chen, F. Radu, E. Weschke, U. Reinholz, A. Guilherme Buzanich, K. V. Yusenko, Al-driven peculiarities of local coordination and magnetic properties in single-phase Alx-CrFeCoNi high-entropy alloys, Nano Res. 15 (2022) 4845-4858.
A. Kuzmin, I. Pudza, K. Klementiev, In situ study of zinc peroxide decomposition to zinc oxide by X-ray absorption spectroscopy and reverse Monte Carlo simulations, Phys. Status Solidi B 259 (2022) 2200001.
I. Pudza, A. Anspoks, G. Aquilanti, A. Kuzmin, Revealing the local structure of CuMo1-xWxO4 solid solutions by multi-edge X-ray absorption spectroscopy, Mater. Res. Bull. 153 (2022) 111910.
G. Krieke, G. Doke, A. Antuzevics, I.Pudza, A. Kuzmin, E. Welter, Tuneable persistent luminescence of novel Mg3Y2Ge3O12 garnet, J. Alloys Compd. 922 (2022) 166312.
G. Bakradze, A. Kuzmin, Octahedral tilting in homologous perovskites series CaMoO3-SrMoO3-BaMoO3 probed by temperature-dependent EXAFS spectroscopy, Materials 15 (2022) 7619.
2021
I. Pudza, A. Kalinko, A. Cintins, A. Kuzmin, Study of the thermochromic phase transition in CuMo1-xWxO4 solid solutions at the W L3-edge by resonant X-ray emission spectroscopy, Acta Mater. 205 (2021) 116581.
S. Kato, N. Nakajima, S. Yasui, S. Yasuhara, D. Fu, J. Adachi, H. Nitani, Y. Takeichi, A. Anspoks, Dielectric response of BaTiO3 electronic states under AC fields via microsecond time-resolved X-ray absorption spectroscopy, Acta Mater. 207 (2021) 116681.
E. Butanovs, A. Kuzmin, S. Piskunov, K. Smits, A. Kalinko, B. Polyakov, Synthesis and characterization of GaN/ReS2, ZnS/ReS2 and ZnO/ReS2 core/shell nanowire heterostructures, Appl. Surf. Sci. 536 (2021) 147841.
J. Purans, A. P. Menushenkov, S. P. Besedin, A. A. Ivanov, V. S. Minkov, I. Pudza, A. Kuzmin, K. V. Klementiev, S. Pascarelli, O. Mathon, A. D. Rosa, T. Irifune, M. I. Eremets, Local electronic structure rearrangements and strong anharmonicity in YH3 under pressures up to 180 GPa, Nat. Commun. 12 (2021) 1765.
F. C. Correia, J. M. Ribeiro, A. Kuzmin, I. Pudza, A. Kalinko, E. Welter, A. Mendes, J. Rodrigues, N. Ben Sedrine, T. Monteiro, M. R. Correia, C. J. Tavares, The role of Ga and Bi doping on the local structure of transparent zinc oxide thin films, J. Alloys Compd. 870 (2021) 159489.
I. Pudza, A. Anspoks, A. Cintins, A. Kalinko, E. Welter, A. Kuzmin, The influence of Zn2+ ions on the local structure and thermochromic properties of Cu1-xZnxMoO4 solid solutions, Mater. Today Commun. 28 (2021) 102607.
G. Bakradze, A. Kalinko, A. Kuzmin, Evidence of dimerization of nickel ions in NiWO4 and ZncNi1-cWO4 solid solutions probed by EXAFS spectroscopy and reverse Monte Carlo simulations, Acta Mater. 217 (2021) 117171.
E. Butanovs, A. Zolotarjovs, A. Kuzmin, B. Polyakov, Nanoscale X-ray detectors based on individual CdS, SnO2 and ZnO nanowires, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 1014 (2021) 165736.
D. Bocharov, I. Pudza, K. Klementiev, M. Krack, A. Kuzmin, Study of high-temperature behaviour of ZnO by ab initio molecular dynamics simulations and X-ray absorption spectroscopy, Materials 14 (2021) 5206.
2020
A. Kuzmin, J. Timoshenko, A. Kalinko, I. Jonane, A. Anspoks, Treatment of disorder effects in X-ray absorption spectra beyond the conventional approach, Rad. Phys. Chem. 175 (2020) 108112.
A. Anspoks, C. Marini, T. Miyanaga, B. Joseph, A. Kuzmin, J. Purans, J. Timoshenko, A. Bussmann-Holder, Local structure of A-atom in ABO3 perovskites studies by RMC-EXAFS, Rad. Phys. Chem. 175 (2020) 108072.
I. Jonane, A. Cintins, A. Kalinko, R. Chernikov, A. Kuzmin, Low temperature X-ray absorption spectroscopy study of CuMoO4 and CuMo0.90W0.10O4 using reverse Monte-Carlo method, Rad. Phys. Chem. 175 (2020) 108411.
L. Nataf, F. Baudelet, A. Polian, I. Jonane, A. Anspoks, A. Kuzmin, T. Irifune, Recent progress in high-pressure X-ray absorption spectroscopy studies at the ODE beamline, High Pressure Res. 40 (2020) 82-87.
J.M. Ribeiro, F.C. Correia, A. Kuzmin, I. Jonane, M. Kong, A.R. Goni, J.S. Reparaz, A. Kalinko, E. Welter, C.J. Tavares, Influence of Nb-doping on the local structure and thermoelectric properties of transparent TiO2:Nb thin films, J. Alloys Compd. 838 (2020) 155561.
B. Polyakov, E. Butanovs, A. Ogurcovs, S. Vlassov, M. Zubkins, I. Jonane, A. Cintins, A. Kalinko, A. Kuzmin, J. Purans, Understanding the conversion process of magnetron-deposited thin films of amorphous ReOx to crystalline ReO3 upon thermal annealing, Cryst. Growth Des. 20 (2020) 6147-6156.
2019
I. Jonane, A. Anspoks, G. Aquilanti, A. Kuzmin, High-temperature X-ray absorption spectroscopy study of thermochromic copper molybdate, Acta Mater. 179 (2019) 26-35.
S. Rahman, S. Samanta, A. Kuzmin, D. Errandonea, H. Saqib, D.L. Brewe, J. Kim, J. Lu, L. Wang, Tuning the photoresponse of nano-heterojunction: Pressure-induced inverse photoconductance in functionalized WO3 nanocuboids, Adv. Sci. (2019) 1901132:1-9.
T. Schenk, A. Anspoks, I. Jonane, R. Ignatans, B.S. Johnson, J.L. Jones, M. Tallarida, C. Marini, L. Simonelli, P. Hönicke, C. Richter, T. Mikolajick, U. Schroeder, Local structural investigation of hafnia-zirconia polymorphs in powders and thin films by X-ray absorption spectroscopy, Acta Mater. 180 (2019) 158-169.
2018
J.Timoshenko, A.Anspoks, A.Cintins, A.Kuzmin, J.Purans, A.I.Frenkel, Neural network approach for characterizing structural transformations by x‐ray absorption fine structure spectroscopy, Phys. Rev. Lett. 120 (2018) 225502:1‐6.
E. Butanovs, S. Vlassov, A. Kuzmin, S. Piskunov, J. Butikova, B. Polyakov, Fast-response single-nanowire photodetector based on ZnO/WS2 core/shell heterostructures, ACS Appl. Mater. Interfaces 10 (2018) 13869-13876.
I. Jonane, A. Anspoks, A. Kuzmin, Advanced approach to the local structure reconstruction and theory validation on the example of the W L3-edge extended X-ray absorption fine structure of tungsten, Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 26 (2018) 025004 (11 pp).
I. Jonane, A. Cintins, A. Kalinko, R. Chernikov, A. Kuzmin, Probing the thermochromic phase transition in CuMoO4 by EXAFS spectroscopy, Phys. Status Solidi B 255 (2018) 1800074:1-5.
A. Kuzmin, A. Anspoks, A. Kalinko, J. Timoshenko, L. Nataf, F. Baudelet, T. Irifune, Origin of pressure-induced metallization in Cu3N: an X-ray absorption spectroscopy study, Phys. Status Solidi B 255 (2018) 1800073:1-6.
2017
J. Timoshenko, A. Anspoks, A. Kalinko, A. Kuzmin, Thermal disorder and correlation effects in anti-perovskite-type copper nitride, Acta Mater. 129 (2017) 61-71.
B. Polyakov, A. Kuzmin, S. Vlassov, E. Butanovs, J. Zideluns, J. Butikova, R. Kalendarev, M. Zubkins, A comparative study of heterostructured CuO/CuWO4 nanowires and thin films, J. Cryst. Growth 480 (2017) 78-84.
2016
A. Kuzmin, A. Anspoks, A. Kalinko, J. Timoshenko, The use of x-ray absorption spectra for validation of classical force-field models,
Z. Phys. Chem. 230 (2016) 537-549.
I. Jonane, K. Lazdins, J. Timoshenko, A. Kuzmin, J. Purans, P. Vladimirov, T. Gräning, J. Hoffmann, Temperature-dependent EXAFS study of the local structure and lattice dynamics in cubic Y2O3, J. Synchrotron Rad. 23 (2016) 510-518.
S. Piskunov, P. A. Žguns, D. Bocharov, A. Kuzmin, J. Purans, A. Kalinko, R. A. Evarestov, S. E. Ali, F. Rocca, Interpretation of unexpected behavior of infrared absorption spectra of ScF3 beyond the quasiharmonic approximation, Phys. Rev. B 93 (2016) 214101:1-9.
