Metālu hidrīdu rentgena absorbcijas pētījumi ekstrēma spiediena apstākļos (2018. - 2020.)

Projekta vadītājs: Dr. Hab. Phys. Juris Purāns

Projekta galvenais izpildītājs:

Kopējais finansējums: 200 000 EUR

Izpildes termiņš (gadi): 2018-2020

LZP FLPP Nr. LZP-2018/2-0353

Jaunu augstas temperatūras supravadītāju (HTSC) meklējumi ikdienas pielietojumiem, ir viena no vissvarīgākajām un izaicinošākajām fizikas un materiālu zinātnes problēmām. 2015. gadā ūdeņraža sulfīdam augsta spiediena apstākļos tika atklāta supravadītspēja pie rekordaugstas temperatūras Tc=203K. Lai gan fizikālie mehānismi, kas ir atbildīgi par supravadītspēju, ir zināmi, tomēr detalizēta informācija par elektronu uzvedību un to mijiedarbību ar fononiem ir nepieciešama. Šī projekta mērķis ir iegūt jaunu informāciju par elektroniskās un lokālās struktūras izmaiņām ar ūdeņradi bagātos metala hidrīdos pie dažādām temperatūras un spiediena (līdz 200 GPa) vērtībām. Mēs izmantosim modernu mikro-kūļa sinhrotrona radiāciju rentgenstaru absorbcijas spektru un lokālās sruktūras (XAFS) noteikšanai ekstrēmā spiedienā. Tiks pētītas ar ūdeņradi bagātas Y-H un La-H sistēmas, kurās ir prognozēta augstāka Tc, nekā sēra hidrīdā. Strukturālā informācija, kas būs iegūta, izmantojot uzlabotu ab-initio XAFS analīzi, ieskaitot reverso Monte Carlo algoritmu, tiks salīdzināta ar teorētiski prognozētajām supravadītāju fāzēm. Projekts ir multidisciplinārs un apvieno materiālu zinātni, sinhrotronu starojuma tehniku ekstrēmā spiedienā, cietvielas ķīmiju, fiziku un datorzinātnes.

Projekts atbilst Latvijas viedās specializācijas stratēģijas (RIS3) virzienam “Viedie materiāli, tehnoloģijas un inženiersistēmas”, un projekts atbilst nacionālajai prioritārajiem virzieniem zinātnē “Tehnoloģijas, materiāli un inženiersistēmas produktu un procesu pievienotās vērtības palielināšanai un kiberdrošībai.” Projektā tiks izstrādātas austas temperatūras supravadītāju plānās kārtiņas priekš augstas pievienotās vērtības produktiem un tiks validēti atbilstošie izveides procesi un tehnoloģijas.