Vislielākais burtu izmērs
Lielāks burtu izmērs
Burtu standarta izmērs
Pētniecības virzieni
Pēdējās izmaiņas veiktas:
13.07.2018

Tiek pētītas ZrO2, HfO2, ZnO, SrAl2O4 un citu ar retzemju joniem aktivētu metālu oksīdu optiskās īpašības. Pētniecības pamatvirziens ir optiskās īpašības, tomēr laboratorijas personāls arī specializējās citās jomās: elektronu mikroskopija (SEM, TEM), paraugu sintēze (Plazmas elektrolītiskā oksidēšana (PEO), dažādās sintēzes metodes ķīmijas laboratorijā) kā arī citi materiālu īpašību pētījumi (EDX, XRF, XRD).

ZnO luminiscento īpašību izpēte materiāla vairākās formās: monokristāli, nanopulveri, keramikas un pārklājumi. PEO pārklājumu iegūšanas metodes pētījumi un to leģēšanas metožu attīstība ar mērķi uzlabot un funkcionalizēt pārklājumu optiskās īpašības. Iegūtas jaunas PEO struktūras ar raksturīpašībām, kā arī tiek izstrādatas tehnoloģijas pārklājumu pielietošanā praksē.

Veikti augšup-pārveidotās luminiscences pētījumi ar RE joniem aktivētā ZrO2 un dažādās keramikās.

Attīstīta un tiek pielietota termostimulētas luminiscences (TSL) metodika, vienlaicīgi reģistrējot spektrālo sastāvu un temperatūru. Dažādi sildīšanas režīmi ļauj noteikt ķērajcentru termiskās aktivācijas enerģijas.

Laboratorijas vispārējais pētniecības virziens ir cieto vielu amorfā stāvokļa īpatnību un to ietekmes uz materiāla optiskajām, elektriskajām un ķīmiskajām īpašībām izpēte. Galvenais pētījumu objekts ir silīcija dioksīds un ar to saistītie amorfie oksīdu materiāli, piemēram, daudzkomponentu silikātu stikli, germanosilikātu stikli un plānās kārtiņas un šo materiālu nanodaļiņas.

Silīcija dioksīda SiO2 kā laboratorijas galvenā pētījumu objekta izvēli nosaka divas šī materiāla īpašības:

  1. SiO2 ir viens no nedaudzajiem vienkāršajiem savienojumiem, kas dabā eksistē gan "nesakārtotā" amorfā stāvoklī (stikls, plānās kārtiņas, nanodaļiņas) gan "sakārtotā" kristāliskā stāvoklī( kvarcs, kristobalīts, tridimīts u.c.) . Šis apstāklis ļauj precīzāk noskaidrot amorfā stāvokļa ("nesakārtotības") ietekmi uz materiāla īpašībām. 
  2. Stiklveida SiO2 un tam radniecisko materiāli ir ļoti svarīgi daudzos pielietojumos. No tiem izgatavo šķiedru optiskos gaismas vadus optiskajiem sakariem un specializētiem pielietojumiem, piemēram, lieljaudas lāzeru staru pārvadīšanai medicīnā un materiālu apstrādē, šķiedras ar augstu caurlaidību spektra ultravioletajā diapazonā analītiskajos pielietojumos, šķiedras darbam augstas radiācijas apstākļos kodolenerģētikā un kosmiskajā tehnikā. Šos materiālus lieto silīcija mikroelektroniskajās ierīcēs (SiO2 dielektriskās/pasivējošās kārtiņas), lāzeru un UV optikā (lēcas), optisko signālu apstrādē (refraktīvie Brega režģi)un dažādu nanoizmēru ierīču (fotoniskie kristāli) izveidē. Kristāliskais SiO2 savukārt ir neaizstājams laika mērīšanas tehnikā ("kvarca" pulksteņi).

Pašreizējie galvenie laboratorijas pētījumu virzieni ir sekojoši:

  1. Optiski aktīvo punktdefektu pētījumi stiklveida un kristāliskā SiO2. SiO2 ir materiāls ar izcili labu optisko caurlaidību spektra diapazonā no tuvā infrasarkanā līdz vakuuma ultravioleta apgabalam. Taču šo caurlaidību samazina lokālas novirzes no ideālas Si un O atomu savstarpējas sakārtotības SiO2 struktūrā, tā saucamie punktdefekti. Informācija par to struktūru, optiskajām īpašībām un veidošanās procesiem ir būtiska daudzos pielietojumos.
  2. Kristālisko SiO2 polimorfu spektroskopiskās īpašības. SiO2 kristāli pie normālas temperatūras un spiediena spēj pastāvēt dažādās stabilās (α-kvarcs) un metastabilās (α-tridimīts, α-kristobalīts, koezīts, stišovīts) formās. Parasti tiek uzskatīts, ka amorfā SiO2 tuvākais kristāliskais analogs ir α-kvarcs. Taču pastāv hipotēze, ka amorfā SiO2 struktūrā, it īpaši punktdefektu apgabalos, var pastāvēt regulāru struktūru motīvi, kas atbilst atomu lokālam sakārtojumam kādā no no metastabilajiem SiO2 kristāliskajiem variantiem. Laboratorijā tiek veikti šo kristālisko polimorfu un amorfa SiO2 optisko īpašību salīdzinoši pētījumi. 
  3. Leģētu un daudzkomponenšu SiO2-bāzētu oksīdu stiklu pētījumi. SiO2 tiek leģēts ar citiem elementiem, lai piemērotu šo materiālu dažādu pielietojumu vajadzībām, piemēram, SiO2-GeO2 stikli tiek izmantoti kā fotojutīgs materiāls refraktīvu Brega režģu veidošanai optisko signālu filtrēšanai un apstrādei, SiO2 tiek leģēts ar fluoru radiācijas noturības uzlabošanai un laušanas koeficienta modulācijai, SiO2 leģēts ar Bi vai retzemju joniem tiek izmantots lāzeru veidošanā u.tml. 
  4. Starpmezglu molekulu SiO2 pētījumi. Amorfā SiO2 struktūra ir raksturīga ar nano-izmēra brīvām starpatomu telpām to veidojošā SiO4 tetraedru tīklā. Šajās brīvajās (tā saucamajās starpmezglu) telpās var ievietoties nelielas molekulas. Tās var tikt ievadītas gan difūzijas rezultātā, gan tikt radītas punktdefektu veidošanās radio-foto-ķīmiskos procesos (piem. O2), gan stikla sintēzes procesā (piem., Cl2). Tās spēj būtiski ietekmēt amorfā SiO2 īpašības pielietojumos un to īpašību izpēte un detektēšanas metožu izstrāde ir praktiski svarīgas problēmas. 
  5. SiO2 nanodaļiņu un fotoķīmisko procesu uz SiO2 virsmas pētījumi. Salīdzinājumā ar kristāliskajām SiO2 formām, amorfs SiOstikls ir raksturīgs ar lielām starpmezglu telpām, ko var uzskatīt arī par nano- un sub-nano izmēra porām. Šo poru lielumu iespējams variēt, materiālu sintezējot. Šādi materiāli ar lielu iekšējo virsmu ir perspektīvi katalīzes un sensoru pielietojumos.

Pētījumi tiek veikti galvenokārt ar spektroskopiskām metodēm. Laboratorijas aprīkojums ļauj izmantot optiskās absorbcijas un luminiscences spektroskopiju, infrasarkano absorbciju, Ramana izkliedi un vakuuma-ultravioleto spektroskopiju. Izmantojot sadarbības partneru aparatūru, pētījumi tiek veikti arī ar elektronu paramagnētiskās rezonanses spektroskopiju.