K8

SINTEZA MATERIALOV - K8

• nanomateriali: sinteza in funkcionalizacija nanodelcev, magnetne tekočine, magnetni nanokompoziti
• večfunkcionalni materiali
• magnetni materiali za mikrovalovno in milimetrsko področje
• fluorescenčni materiali,
• polprevodne keramike

Odsečne spletne strani
Projekti in sodelavci odseka
Najpomembnejše objave v COBISS

Vodja odseka
prof. dr. Darko Makovec, darko.makovec@ijs.si
Telefon: (01) 477 35 79

Tajništvo
tajnistvoK8@ijs.si
Telefon: (01) 477 33 23

Nanodelci
Nanodelci nas zanimajo kot taki ali kot osnovnih gradniki volumenskih in kompleksnih nanomaterialov. Razvijamo nove metode za njihovo kontrolirano sintezo in jih spajamo z drugimi materiali v hibridne materiale in nanokompozite. Poseben poudarek je v načrtovanju površine nanodelcev, ki v veliki meri določa njihove lastnosti in uporabo. Obenem raziskujemo tudi vpliv končne velikosti nanodelcev na njihove kemijske (struktura, kemijska stabilnost, kataliza) in fizikalne (magnetne, električne, optične, reološke) lastnosti.
Anizotropnih magnetni nanodelci se lahko uporabljajo kot posredniki pri prenosu magnetne energije v mehansko pri izpostavitvi izmeničnemu magnetnemu polju nizkih frekvenc. To lahko izkoriščamo tako v tehniki (na primer za mešanje) kot v medicini (magneto-mehansko uničevanje rakavih celic), medtem ko so magnetne nanoploščice osnovni gradniki edinih obstoječih feromagnetnih tekočin in tekočih magnetov. Obliko nanodelcev lahko kontroliramo s primernim načrtovanjem sinteznih pristopov in razumevanjem mehanizmov, ki vplivajo na rast in obliko nanodelcev ali urejanje izotropnih nanodelcev v strukture anizotropnih oblik.

Večfunkcionalni materiali
Večfunkcionalni materiali kombinirajo različne uporabne lastnosti materialov, iz katerih so sestavljeni. Kot osnovne gradnike uporabljamo različne nanodelce, ki jih spajamo preko fizikalnih ali kemijskih interakcij. Primeri so magnetni katalizatorji, magneto-optični in magneto-električni kompoziti. Z načrtovanjem površinske kemije vgrajujemo nanodelce v matrice raznih volumenskih materialov za magneto-optične polimere in feromagnente tekoče kristale. Alternativni pristop je sinteza nanodelcev s strukturo jedro-lupina, na primer izmenjalno-sklopljenih bi-magnetnih nanodelcev ter sinteza Janusovih nanodelcev.

Magnetni materiali za mikrovalovno in milimetrsko področje
Magnetni materiali so primerni za absorberje elektromagnetnega valovanja ali za nerecipročne feritne naprave. Raziskave zajemajo sintezo, poznavanje kemije, karakterizacijo in korelacijo kemijskih s fizikalnimi lastnostmi materialov. Za uporabo v mikrovalovnem področju študiramo keramične in sestavljene materiale na osnovi feritov. Za uporabo v milimetrskem področju pa razvijamo metodo za pripravo magnetno orientiranih debelih plasti na osnovi heksaferitov

Polprevodna keramika
Z obvladovanjem sestave in lastnosti na mejah med zrni v nekaterih polprevodnih keramikah (ZnO, BaTiO3) lahko pripravimo materiale, ki se jim električna upornost spreminja z napetostjo (varistorji) ali s temperaturo (upori PTKU). Razvijamo visokotemperaturne PTK upore brez dodatka svinca. Kot alternativo klasičnim PTK uporom na osnovi BaTiO3 razvijamo nove materiale PTKU, ki temeljijo na kompozitih feroelektrične izolatorske faze v prevodni matrici. Tako dosežemo skokovito povečanje električne upornosti pri nazivni temperaturi.