Ime strani: ARRSProjekti / 2025 / Perovskitne plasti za anti-feroelektrične dielektrike (PFANDL)

Perovskitne plasti za anti-feroelektrične dielektrike (PFANDL)

Nazaj na seznam za leto 2025


Oznaka in naziv projekta

N2-0418 Perovskitne plasti za anti-feroelektrične dielektrike (PFANDL)
N2-0418 Perovskite-Films for ANti-ferroelectric DieLectrics (PFANDL)

Logotipi ARIS in drugih sofinancerjev

© Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije

Projektna skupina

Vodja projekta: dr. Spreitzer Matjaž

Sodelujoče raziskovalne organizacije: Povezava na SICRIS

Sestava projektne skupine: Povezava na SICRIS

Sodelujoči primarni raziskovalci:

  • Materials Center Leoben (Avstrija): Jürgen Spitaler, Maxim Popov in Daniel Scheiber.
  • Institute of Physics/Czech Academy of Sciences (Češka republika): Marek Paściak, Pavel Marton, Elena Buixaderas in Jirka Hlinka.
  • Jožef Stefan Institute (Slovenija): Matjaž Spreitzer in Nina Daneu.
  • Montanuniversität Leoben (Avstrija): Markus Kratzer in Christian Teichert.

Vsebinski opis projekta

Širši raziskovalni kontekst:

Zaradi dvojnih histereznih zank imajo anti-feroelektrični (AFE) perovskiti potencialno veliko količino obnovljive energije zahvaljujoč nizkim izgubam.Za sestave brez vsebnosti svinca je do sedaj znanih le nekaj AFE materialov in le-ti zaenkrat izkazujejo precej majhno obnovljivo energijo zaradizmernih vrednosti maksimalne polarizacije in prebojnega električnega polja. Nadalje, znani materiali brez svinca večinsko izkazujejo AFE obnašanjele v obliki volumenske keramike, medtem ko doseganje AFE obnašanja v tankih plasteh ostaja izziv. Vendar so tanke plasti ključne za razvoj visoko-zmogljivega pristopa za načrtovanje AFE perovskitov z višjo gostoto energije in visoko prilagodljivostjo za miniaturizacijo.

Cilji in raziskovalna vprašanja:

Glavni cilj je razumeti podrobni vpliv strukturnih lastnosti na električno obnašanje tankih plasti perovskitov na osnovi niobija, brez vsebnosti svinca, znaslavljanjem naslednjih raziskovalnih vprašanj: - Kako v teh sistemih doseči izrazito AFE obnašanje s čim nižjo remanentno polarizacijo? - Kakšni so posamezni vplivi vpetosti, (epitaksialne) napetosti, debeline plasti in pogojev sinteze / mikrostrukture na funkcionalne lastnosti v tem kontekstu?

Metode:

V okviru projekta PFANDL bomo razvili teoretični komplet orodij in jih uporabili za preiskovanje in napovedovanje odnosov struktura-lastnosti zavolumenske in tankoplastne materiale. Komplet bo vključeval teorijo gostotnih funkcionalov, modeliranje faznega polja in molekularno dinamiko naosnovi efektivnega Hamiltonjana in lupinskega modela. Simulacije bodo tesno usklajene z najsodobnejšo sintezo materialov: z uporabo pulznega-laserskega nanašanja bomo pripravili serijo tankih plasti z različno kemijsko sestavo, debelino, napetostjo in stopnjo vpetosti. Za analizo vzorcev navseh ravneh od atomskega- do makro-nivoja ter za potrditev teoretičnih napovedi bomo uporabili najsodobnejše metode, vključno z mikroskopijo naatomsko silo s piezoelektričnim modulom, visoko-ločljivostno presevno elektronsko mikroskopijo, Ramanovo spektroskopijo in sinhrotronskimi meritvami.

Stopnja inovativnosti:

V okviru projekta PFANDL bomo dosegli sledeče inovativne rezultate: - Nov teoretični komplet orodij za napovedovanje funkcionalnih lastnosti tankih plasti perovskitnih dielektrikov brez vsebnosti svinca. - Podrobno razumevanje vpliva vpetosti, napetosti, debeline in mikrostrukture na dielektrične lastnosti teh sistemov. - Sintezo in celovito analizo serije novih perovskitnih tankih plasti brez svinca. - Smernice za razvoj antiferoelektričnih perovskitov brez svinca z največjo energijsko gostoto.

Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani SICRIS.

Faze projekta in opis njihove realizacije

1. Faza

2. Faza

3. Faza

Bibliografske reference


Nazaj na seznam za leto 2025