INOVATIVNI PRISTOPI H KONTROLI FUNKCIJSKIH ODZIVOV MULTIFEROIKOV

Inovativni pristopi h kontroli funkcijskih odzivov multiferoikov

Kalorični materiali se intenzivno raziskujejo za uporabo v novih, okolju prijaznih hladilnih sistemih na osnovi trdne snovi. Raziskovalna skupina Odseka za elektronsko keramiko, IJS, je kot ena izmed prvih skupin na svetu pripravila multikalorične materiale, ki v enem samem materialu združujejo elektrokalorični in magnetokalorični pojav. Materiali na osnovi svinčevega železovega niobata in bizmutovega ferita izkazujejo temperaturne razlike 2 do 2,5 K za vsak posamični efekt, kar je izredno visoko v primerjavi s podatki iz literature. Da dosežemo čim višje kalorične lastnosti, morajo pripravljeni materiali izkazovati čim nižjo električno prevodnost. V okviru ARRS projekta J2-9253 Multikalorično hlajenje so raziskovalci z Odseka za elektronsko keramiko v sodelovanju z raziskovalci z Odseka za fiziko trdne snovi in Odseka za nanostrukturne materiale Inštituta »Jožef Stefan« in s kolegi s Kemijskega inštituta v Ljubljani ter z raziskovalci iz Amerike in Poljske razvili inovativne pristope za kontrolo električne prevodnosti, ki temeljijo na nadzoru kemijske sestave in pogojev toplotne obdelave omenjenih materialov. Dosežki raziskav, ki so bili vodeni in v veliki meri izvedeni v Sloveniji, so objavljeni v treh znanstvenih člankih v pomembnih mednarodnih revijah na področju materialov, med drugim v Nature Communications.  

Slika prikazuje lokalne lastnosti keramike bizmutovega ferita določene z mikroskopom na atomsko silo: (a) piezoelektrični odziv, (b) električna prevodnost domenskih sten (DS) ter (c) linijski profil električne prevodnosti področja označenega z modro črto na slikah (a) in (b). Rdeče puščice na sliki (b) označujejo prevodne DS [povzeto po Benčan et al., Nat. Commun. 2020].

Viri:

Ø BENČAN, Andreja, DRAŽIĆ, Goran, URŠIČ NEMEVŠEK, Hana, MAKAROVIČ, Maja, KOMELJ, Matej, ROJAC, Tadej. Domain-wall pinning and defect ordering in BiFeO₃ probed on the atomic and nanoscale. Nature communications, ISSN 2041-1723, 2020, vol. 11, str. 1762-1-1762-8. Hiperpovezava: https://www.nature.com/articles/s41467-020-15595-0

Ø PRAH, Uroš, DRAGOMIR, Mirela, ROJAC, Tadej, BENČAN, Andreja, BROUGHTON, Rachel, CHUNG, Ching-Chang, JONES, Jacob L., SHERBONDY, Rachel, BRENNECKA, Geoff, URŠIČ NEMEVŠEK, Hana. Strengthened relaxor behavior in (1−x)Pb(Fe_0.5Nb_0.5)O₃-xBiFeO₃, Journal of materials chemistry. C, ISSN 2050-7526, 2020, vol. 8, no. 10, str. 3452-3462. Hiperpovezava: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/tc/c9tc05883d#!divAbstract

Ø PRAH, Uroš, WENCKA, Magdalena, ROJAC, Tadej, BENČAN, Andreja, URŠIČ NEMEVŠEK, Hana. Pb(Fe_0.5Nb_0.5)O₃−BiFeO₃- based multicalorics with room-temperature ferroic anomalies. Journal of materials chemistry. C, ISSN 2050-7534, 2020, vol. 8, no. 32, str. 1282-11291. Hiperpovezava: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/tc/d0tc02329a#!divAbstract

Nazaj na novice