Kristalītu izmēra un sastāva ietekme uz polaronu veidošanos nanokristāliskajos volframātos (2020. - 2022.)

Projekta vadītājs Georgijs Bakradze

Vienošanās Nr. 1.1.1.2/16/I/001

Pētniecības pieteikuma Nr. 1.1.1.2/VIAA/3/19/444

Volframāti pārstāv lielu materiālu klasi ar plašu pielietojuma diapazonu scintilatoros, cietvielu lāzeros, fotokatalīzē, suprakondensatoros un sensoros. Volframātu īpašības kontrolē kristāliskā režģa defektu fizika un īpaši svarīgu lomu šādos materiālos spēlē polaroni. Polaronu veidošanās volframātos ir maz pētīta, bet ir svarīga to optisko un elektrisko īpašību kontrolei. Pētniecības projekta mērķis ir sistemātiski izpētīt lokālo atomāru un elektronisko struktūru nanokristāliskos volframātos, īpašu uzmanību pievēršot lokālajām režģa deformācijām, ko izraisa polaronu centru veidošanās, un to atkarībām no kristalītu izmēra, dimensionalitātes, ķīmiskā sastāva. Šis izaicinošs uzdevums tiks risināts, izmantojot modernās eksperimentālās metodes, t.sk. arī rentgenabsorbcijas spektroskopiju (XAS) un rezonanses rentgena emisijas spektroskopiju (RXES), kā arī teorētiskus aprēķinus, kas balstās uz pirmajiem principiem un atomiskām simulācijām. Visaptveroša izpratne par šo materiālu funkcionālo īpašību un defektu fizikas savstarpējo saistību būtiski uzlabos to funkcionālās īpašības atbildīgiem pielietojumiem.

Projekts tiek īstenots Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtā 36 mēnešus no 01.01.2020. līdz 31.12.2022. Projekta kopējās izmaksas ir 133'805,88 EUR.


Jaunumi par projektu

01.07.2020.

NiWO4 un ZnWO4 cieto šķīdumu struktūras pētījumu rezultāti raksturojumi ir apkopoti rakstā “ZncNi1-cWO4 (c=0.0-1.0) cieto šķīdumu rentgenstaru absorbcijas un Ramana spektroskopijas pētījumi”, kas ir iesniegts publikācijai žurnālā “Zemas temperatūras fizika”.

Uzsākts darbs pie skaitļošanas koda Crystal izmantošanas, lai modelētu polaronu interkalāciju volframātu struktūrā.

Apmeklēti divi tiešsaistes semināri - kurus organizēja DESY sinhrotrons Hamburgā - "Rentgenstaru pulvera difrakcija - jaunas iespējas pētniecībai un rūpniecībai" (22.-25. jūnijā) un "Rentgenabsorbcijas spektroskopijas perspektīvas un jaunas iespējas" (29.-30. jūnijā).


01.04.2020.

Veikta iepazīšanās ar literatūru un institūtā pieejamām analītiskām metodēm, kas būs noderīgas projekta izpildē. Sintezēti NiWO4, ZnWO4 un CuMo1-xWxO4 paraugi un veikta to analīze: to tīrība apstiprināta ar rentgenstaru difrakcijas analīzes un rentgenstaru fotoelektronu spektroskopijas palīdzību. Uzrakstīts un iesniegts pētniecibas projekts sinhrotrona mērījumiem. Sākts darbs pie Crystal skaitļošanas programmas apgūves.