Nanostrukturne raziskave difuzijsko kontroliranih procesov med topotaksialnimi faznimi transformacijami v mineralih tipa rutil-korund
Oznaka in naziv projekta
J1-9177 Nanostrukturne raziskave difuzijsko kontroliranih procesov med topotaksialnimi faznimi transformacijami v mineralih tipa rutil-korund
J1-9177 Nanoscale investigations of diffusion controlled topotaxial phase transformations in rutile-corundum host systems
Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev
Projektna skupina
Vodja projekta: doc. dr. Nina Daneu, Odsek za raziskave sodobnih materialov, Institut "Jožef Stefan"
Raziskovalci:
- Institut "Jožef Stefan": prof. dr. Aleksander Rečnik, prof. dr. Slavko Bernik, doc. dr. Matej Komelj, dr. Sandra Drev, Vanja Jordan, Sara Tominc
- Kemijski inštitut: prof. dr. Goran Dražič, dr. Matjaž Mazaj
- Naravoslovnotehniška fakulteta, Univerza v Ljubljani: izr. prof. dr. Matej Dolenec, dr. Uroš Herlec
Vsebinski opis projekta
Raziskave v okviru projekta so usmerjene v študij orientiranih preraščanj mineralov, ki se pojavljajo v vseh vrstah kamnin in vsebujejo pomembne indikacije o preteklih petrogenetskih procesih. Nastanejo med strukturno sorodnimi minerali (npr. rutilna-korundna struktura) kot rezultat topotaksialnih faznih transformacij (TFT) ali z epitaksialno rastjo na gostiteljski fazi. TFT so reakcije v trdnem, pri katerih pride do orientiranega izločanja sekundarne faze znotraj gostiteljskega kristala in posledično do nastanka 3D orientiranih preraščanj. Kombinacija geokemijskih in geofizikalnih sprememb sproži difuzijske procese v kristalu do vzpostavitve novega ravnotežnostnega stanja. Procesi se začnejo na atomarnem nivoju, vsled česar nanostrukturni pojavi kot so precipitati in fazne meje vsebujejo ključne strukturne in kemijske markerje, ki beležijo te procese.
Glavni cilji projekta so: (1) Poglobljeno razumevanje procesov, ki vodijo v nastanek preraščanj rutila s strukturno sorodnimi minerali na atomarnem nivoju, (2) Interpretacija difuzijskih procesov znotraj različnih gostiteljskih kristalov med TFT v odvisnosti od pogojev rekristalizacije in (3) Implementacija mehanizmov TFT za kontrolirano izdelavo premreženih struktur za različne nanotehnološke potencialne aplikacije na področju energije in okolja.
Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani. Povezava na SICRIS.
Faze projekta
Raziskave v okviru projekta so razdeljene v tri tematske sklope:
1. Raziskave orientiranih preraščanj, ki se pojavljajo v naravi kot posledica TFT
2. Analiza difuzijskih procesov in mehanizma rekristalizacije med TFT
3. Sinteza orientiranih preraščanj po principu TFT za različne aplikacije
Bibliografske reference (izhodiščne)
Rečnik, N. Stanković, N. Daneu: Topotaxial reactions during the genesis of oriented rutile/hematite intergrowths from Mwinilunga (Zambia). Contributions to Mineralogy and Petrology 169 (2015) 19 (22p). doi: 10.1007/s00410-015-1107-x
N. Stanković, A. Rečnik, N. Daneu: Topotaxial reactions during oxidation of ilmenite single crystal. Journal of Materials Science 51 (2016) 958-968. doi: 10.1007/s10853-015-9425-y
S. Drev, M. Komelj, M. Mazaj, N. Daneu, A. Rečnik: Structural investigation of (130) twins and rutile precipitates in chrysoberyl crystals from Rio das Pratinhas in Bahia (Brazil) American Mineralogist 100 (2015) 861-871. doi: 10.2138/am-2015-5120