Projektová činnosť

Medzinárodné

MagEIMat – Vývoj nových multifunkčných materiálov pre magnetoelektrické senzory a úložiská digitálnych dát budúcej generácie
Development of novel multifunctional materials for next-generation magnetoelectric sensors and data storage devices
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Doba trvania:
Progresívne metódy úpravy funkčných a mechanických vlastností práškových materiálov
Progressisve methods for treatment of the functional and mechanical properties of powder materials
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Anotácia: Rýchlo solidifikované práškové zliatiny ako aj mechanochemicky pripravené práškové kovové zliatiny sa vyznačujú obmedzenou schopnosťou plastickej deformácie. Obmedzená plasticita vedie k obmedzenej lisovateľnosti a v niektorých pripadoch dokonca úplne znemožňuje kompaktizáciu práškových materiálov jednoosovým lisovaním za studena. Štruktúrne defekty typické pre mechanochemicky syntetizované zliatiny sú tiež príčinou zmien ich elektrických a magnetických vlastností, často v negatívnom zmysle. Predmetom predkladaného projektu je výskum progresívnych metód spracovania mechanochemicky pripravených práškových zliatin s cieľom zlepšenia ich kompaktizovateľnosti pri zachovaní, alebo zlepšení elektrických, magnetických a mechanických vlastností. Riešenie projektu môže priniesť originálne poznatky vedúce k rozšíreniu použitelnosti rýchlo solidifikovaných a mechanochemicky syntetizovaných zliatinových práškových materiálov v praxi.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2021
MagElMat – Vývoj nových multifunkčných materiálov pre magnetoelektrické senzory a úložiska digitálnych dát budúcej generácie
Development of novel multifunctional materials for next generation magnetoelectric sensors and data storage devices
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Anotácia: Hlavným cieľom projektu je nadviazanie vedeckej spolupráce medzi Slovenskom a Čínou voblasti výskumu a vývoja nových multifunkčných materiálov pre pokročilé aplikácie vmikroelektronike a spintronike. Motiváciou pre realizáciu spoločného výskumu je nielen obrovskýaplikačný potenciál týchto materiálov ale aj fascinujúca fyzika, ktorá je za ich unikátnymifunkčnými vlastnosťami. Multiferoiká, vykazujúce súčasne feroelektrické a magnetické vlastnosti,patria z tohto hľadiska k najatraktívnejším multifunkčným materiálom. Umožňujú vonkajšímelektrickým poľom kontrolovať magnetický stav zariadenia, v ktorom sú inkorporované, anaopak, zmenia jeho elektrický stav účinkom vonkajšieho magnetického poľa. Problémom jeavšak principiálna zriedkavosť výskytu feroelektrických magnetov v prírode. Okrem toho,doposiaľ známe monofázové magnetoelektriká sú prakticky nepoužiteľné, pretože vykazujúužitočné vlastnosti iba pri veľmi nízkych teplotách. Nedávno sa nám podarilo ukázať, ževhodnou substitúciou Aurivilliových feroelektrík magnetickými atómami je možné v týchtomateriáloch indukovať významnú magnetoelektrickú väzbu pri izbovej teplote. Na objasneniepôvodu magnetizmu a popis mechanizmu interakcie parametrov elektrického a magnetickéhousporiadania je ešte potrebná realizácia dôkladných experimentov a teoretických štúdií. Snahouv rámci predkladaného projektu je skombinovať výskum v oblasti multiferoických materiálovrealizovaný na Slovensku s aktivitami aktuálne bežiacimi v Číne v oblasti teoretickéhomodelovania multiferoík za účelom dizajnu a prípravy monofázových materiálov s vylepšenýmimagnetoelektrickými vlastnosťami pre izbovo-teplotné aplikácie.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2019
SIMUFER – Feroelektrické a magnetoelektrické materiály
Ferroelectrics and magnetoelectric multiferroics
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Anotácia: Cieľom COST Akcie „SIMUFER“ je vybudovať európsku odbornú platformu vysokej úrovne v oblasti monofázových a multifázových feroických a multiferoických materiálov nanoštruktúrnej povahy s obmedzenými geometriami, v ktorých sú nové vlastnosti definované kontrolovanou veľkosťou, tvarom a javmi na rozhraniach.
Web stránka projektu: http://stoner.phys.uaic.ro/cost/
Doba trvania: 13.1.2010 – 31.5.2014
ELENA – Štúdium vzájomného vzťahu medzi mikroštruktúrou a vlastnosťami v progresívnych elektrokeramických materiáloch pripravených z nanopráškov
Structure-property Relationship Study in Advanced Nanostructured Electroceramic Materials
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Web stránka projektu: www.cost539.cms-bg.net
Doba trvania: 27.5.2005 – 22.6.2009
Charakterizácia ferolektrík pri mechanickom a elektrickom namáhaní
Switching and subswitching properties of ferroelectrics under mechanical load
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Anotácia: Cieľom projektu je zvýšiť úroveň súčasného poznania feroelastického a feroelektrického správania sa mechanicky namáhaných piezoelektrických keramických materiálov a tenkých filmov pri elektrických poliach pod a nad hodnotou koercitíveho poľa.
Doba trvania: 16.1.2007 – 15.7.2007
POLECER – Polárna elektrokeramika
Polar Electroceramics
Program: 5RP
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Web stránka projektu: www.polecer.rwth-aachen.de
Doba trvania: 1.4.2002 – 31.3.2007
Elektromechanická charakterizácia tenkých feroelektrických filmov s využitím nanoindentácie
Electromechanical characterisation of ferroelectric thin films using nanoindentation
Program: 5RP
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Anotácia: Hlavným cieľom projektu je charakterizácia elektromechanickej odozvy feroelektrických tenkých filmov pomocou sférickej nanoindentácie. Sila, dielektrický posun a náboj generovaný mechanickou záťažou budú využité pri štúdiu elastických, plastických, feroeleastických a elektromechanických vlastností filmov.
Doba trvania: 3.3.2003 – 2.3.2005
Spolupráca pri mikroštruktúrnej charakterizácii a meraniach elektrofyzikálnych vlastností piezoelektrickej keramiky
Co-operation for microstructural Characterization and Electrophysical Properties Measurements of Piezoelectric Ceramics
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Anotácia: Cieľom projektu je vývoj nových piezoelektrických keramických materiálov pripravených na báze binárnych tuhých roztokov PbTiO3 a PbZrO3 (PZT) s lepšími dielektrickými a piezoelektrickými vlastnosťami. Dôraz bude kladený najmä na štúdium korelácie medzi chemickým zložením a elektrickou odozvou pripravenej keramiky, a taktiež na vzťah medzi mikroštruktúrou a dielektrickým správaním sa feroelektrík vzhľadom k odlišným podmienkam elektrickej polarizácie.
Doba trvania: 13.2.1998 – 12.2.2001

Národné

Povrchové inžinierstvo práškových feromagnetických častíc a štruktúra magneticky mäkkých kompozitov
Surface engineering of powder ferromagnetic particles and structure of soft magnetic composites
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bureš Radovan, CSc.
Anotácia: Projekt sa zaoberá magneticky mäkkými kompozitmi založenými na práškových feromagnetikách a sekundárnej elektroizolačnej keramickej zložke vo forme kontinuálneho sieťovia. Výskum takýchto materiálov aplikovaných v oblasti konverzie energií je motivovaný zvyšovaním výkonnosti a efektivity, ktorá sa dosahuje zvyšovaním pracovnej frekvencie striedavej magnetizácie. Cieľom projektu je preskúmať štruktúru rozhraní feromagnetických a dielektrických častíc, ich vplyv na tvorbu mikroštruktúry a funkčné vlastnosti kompaktovaných magneticky mäkkých kompozitných materiálov so zameraním na frekvenčnú stabilitu elektromagnetických vlastností. Vysoká variabilita geometrických charakteristík feromagnetických mikročastíc a modifikácie v distribúcií keramických nanočastíc poskytujú veľký priestor pre zvyšovanie frekvenčnej stability funkčných vlastností kompozitu. Analýza medzifázových oblastí, nespojitostí štruktúry a mechanizmov zhusťovania prispejú k objasneniu vývoja elektromagnetických vlastností v procese kompaktovania.
Doba trvania: 1.1.2024 – 31.12.2026
Bezolovnaté feroelektrické materiály pre efektívne uskladňovanie elektrickej energie
Lead-free ferroelectric materials for energy storage applications
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na výskum a vývoj nového typu elektrokeramiky na báze relaxačných feroelektrík.Relaxačné feroelektriká (RFEs) sú v súčasnosti predmetom obrovského záujmu v materiálových vedách zdôvodu ich unikátnych vlastností pre uskladňovanie energie. Dielektrické kondenzátory vyrobené z RFEmateriálov vykazujú vyššie rýchlosti nabíjaco/vybíjacích procesov a lepšiu stabilitu ako superkondenzátory alebobatérie, avšak ich širšie aplikácie sú limitované nízkou hustotou energie.Hlavným cieľom projektu je dizajn a príprava bezolovnatej RFE keramiky ako rezervoáru elektrickej energie. Nadosiahnutie vysokej hustoty uskladniteľnej energie bude realizovaný rad štruktúrnych modifikácií RFE materiálupomocou chemickej substitúcie katiónov perovskitu vhodnými donormi, akceptormi alebo katiónmi rovnakéhomocenstva. Vplyv substitúcie na stabilitu antiferoelektrického stavu RFE bude študovaný s ohľadom na teplotoua poľom indukované fázové prechody a tvorbu polárnych nanooblastí.
Doba trvania: 1.1.2023 – 31.12.2025
Katalyzátory pre elektrolýzu vody v membránových elektrolyzéroch.
Catalysts for water splitting in membrane electrolyzers.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Strečková Magdaléna, PhD.
Anotácia: Vodík je flexibilný a čistý nosič energie, pretože ponúka nielen perspektívu veľkých skladovacích kapacít zelenej elektriny na týždne či mesiace, ale aj široké spektrum ďalších možností dekarbonizácie priemyslu. Rozvoj aktivít v oblasti vodíkových technológií podporila Európska komisia vo svojom strategickom dokumente „Stratégia vodíka pre klimaticky neutrálnu Európu“. Slovensko má dnes vypracovanú národnú vodíkovú stratégiu. V súčasnosti v Košiciach vzniká Vodíkové technologické centrum s hlavnou koncepciou „Power-to-Gas“ využívajúcou obnoviteľné zdroje energie. Elektrolýza vody sa javí ako najsľubnejšia technológia výroby vodíka. Bimetalické fosfidové nanočastice predstavujú budúce náhrady drahých kovov a kritických surovín v elektrolyzéroch a palivových článkoch. Hlavnou výzvou tohto projektu je zníženie výrobných nákladov na výrobu vodíka a zároveň udržanie vysokej účinnosti elektrolýzy vody v membránových elektrolyzéroch.
Doba trvania: 1.1.2023 – 31.12.2025
FUCO – Funkčné vlastnosti kompaktovaných kompozitov na báze magnetických častíc s povrchovo modifikovanými vlastnosťami
Functional properties of compacted composites based on magnetic particles with surface-modified properties.
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bureš Radovan, CSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na experimentálny a teoretický výskum magneticky mäkkých kompozitov s cieľom zdokonaliť ich funkčné vlastnosti. Magnetické práškové kompozitné systémy sa budú pripravovať pomocou pokročilých inovovaných chemických a mechano-chemických postupov a metód práškovej metalurgie, ktoré sa doteraz štandardne nepoužívali. Pripravia sa série kompozitov so vzájomne izolovanými feromagnetickými časticami s odlišnou morfológiou a vlastnosťami spolu s vhodne vybranými dielektrickými zložkami. Očakávané výsledky prinesú nielen nové progresívne materiály, čím zextenzívnia aplikačný potenciál v elektrotechnike, ale aj rozšíria teoretické modely magnetizačných procesov v oblasti magneticky mäkkých kompozitov a vytvoria databázu s dátovou štruktúrou využiteľnou pre aplikáciu umelej inteligencie v oblasti vývoja nových materiálov.
Web stránka projektu: http://www.imr.saske.sk/project/fuco/index.html
Doba trvania: 1.7.2021 – 30.6.2025
Vplyv mikrovlnného žiarenia na štruktúru a vlastnosti práškových funkčných materiálov
Influence of microwave radiation on the structure and properties of powder functional materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bureš Radovan, CSc.
Anotácia: Predmetom výskumu je interakcia mikrovlnného (MW) žiarenia na práškové materiály (PM) so zameraním na funkčné materiály so špecifickými elektrickými a magnetickými vlastnosťami predovšetkým magneticky mäkké kompozitné materiály. Cieľom projektu je prispieť k objasneniu mechanizmov zhusťovania štruktúry MW ohrevom práškových kompozitov založených na primárnej feromagnetickej zložke a sekundárnej dielektrickej zložke distribuovanej v objeme kompozitu ako sieťovie. Štruktúrne charakteristiky budú korelované s elektrickými, magnetickými a mechanickými vlastnosťami MW spekaných materiálov s cieľom prispieť k objasneniu zmien funkčných vlastností materiálov indukovaných interakciou MW žiarenia s feromagnetikami a dielektrikami. Predpokladá sa, že fundamentálne poznatky o reláciách procesných parametrov, štruktúry a fyzikálnych vlastností prispejú k aplikačným možnostiam MW spracovania PM. Príspevok je možné očakávať aj v oblasti dizajnu štruktúry magneticky mäkkých kompozitov a ďalších funkčných materiálov.
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2023
Inovatívne postupy vo výskume a vývoji nových feroických materiálov s využitím komplexnej impedančnej spektroskopie
Innovative approaches to research and development of novel ferroic materials by using complex impedance spectroscopy
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Anotácia: Feroelektrické a multiferoické (napr. magnetoelektrické) materiály sa v posledných dvoch desaťročiach stali predmetom intenzívneho výskumu a to najmä kvôli množstvu ich potenciálnych aplikácii v mikroelektronike a spintronike. Feroická keramika avšak z dôvodu polarizačných efektov objavujúcich sa často na hraniciach zŕn amedzi dvoma fázami vykazuje vysoké straty, veľké zvodové prúdy a nízku polarizáciu (feroelektrickú a/alebo magnetickú). Mikroštruktúrne aspekty elektrokeramiky teda vo výraznej miere determinujú jej komerčnú aplikovateľnosť. Hlavným cieľom projektu je zavedenie komplexnej AC impedančnej techniky v procese hodnotenia elektrických vlastností funkčnej keramiky a následne určenie korelácie medzi mikroštruktúrnymi aspektmi a vodivostnými procesmi v materiáloch s dominantným vplyvom hraníc zŕn, resp. medzifázových rozhraní. Pochopenie vzájomného vzťahu štruktúra-vlastnosť umožní prípravu nových (multi-) funkčných materiálov s vylepšenými dielektrickými a (multi-) feroickými vlastnosťami.
Doba trvania: 1.1.2020 – 31.12.2022
Vývoj elektródového materiálu na báze uhlíkových vlákien dopovaných fosfidmi kovov pre elektrokatalýzu vodíka.
Development of electrode materials based carbon fibers doped with metal phosphides for electrocatalysis of hydrogen evolution reaction.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Strečková Magdaléna, PhD.
Anotácia: Vodík, produkovaný z obnoviteľných zdrojov energie sa považuje za palivo budúcnosti, ktorý má šancu znížiť energetickú závislosť vyspelých krajín od dovozu ropy a zlepšiť kvalitu ľudského života. Vodík vyrobený elektrolýzou z vody, by mohol byť trvalo udržateľným a nevyčerpateľným zdrojom energie. Avšak, aby sa proces získavania vodíka z vody uznal ako ekonomicky výhodný musia byť vyvinuté jednoduché, účinné a bezpečné metódy získavania vodíka, jeho transportu a uskladnenia. Predkladaný projekt bude zameraný na prípravu nových katalyzátorov pre efektívny vývoj vodíka z vody. Metódou elektrostatického zvlákňovania polymérov z voľnej hladiny budú pripravené pórovité uhlíkové vlákna modifikované kovovými nanočasticami a nanočasticami fosfidov kovov, ktoré budú katalyzovať vývoj vodíka pri nízkych nadpätiach, podobných platine a drahým kovom. Výstupom projektu bude navrhnutá kompaktná elektróda pozostávajúca z modifikovaných uhlíkových vlákien, ktorá by efektívne katalyzovala vývoj vodíka.
Doba trvania: 1.1.2020 – 31.12.2022
Výskum progresívnych metód úpravy práškových zliatin určených na prípravu magneticky mäkkých kompozitov
Investigation of the progressive powder processing methods designated for fabrication of the soft magnetic composite
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bureš Radovan, CSc.
Anotácia: Špičkové práškové magneticky mäkké materiály sa vyznačujú obmedzenou lisovateľnosťou limitovanou tvarom, veľkosťou častíc a schopnosťou plastickej deformácie. Zlepšenie lisovateľnosti sa dosahuje aditívami, ktoré v prípade magneticky mäkkých zliatin degradujú magnetické a elektrické vlastnosti vyrobeného kompozitu. Zámerom projektu je preskúmať progresívne metódy úpravy práškových zliatin so zameraním na modifikáciu častíc a tvorbu dielektrických vrstiev na ich povrchu. Motiváciou modifikácií je zlepšenie lisovateľnosti a zvýšenie elektrického odporu práškových zliatin a tým zlepšenie funkčných a mechanických vlastností z nich vyrobených kompozitov.Projekt prispeje k zhodnoteniu fyzikálnych a technických možností modifikácie kovových práškov s využitím mikrovlnného žiarenia a elektrického poľa s vysokou intenzitou. Je možné očakávať, že budú pripravené práškové materiály s fyzikálnymi a technologickými vlastnosťami využiteľnými pri výrobe magneticky mäkkých kompozitov prípadne ich spracovaní 3D tlačou.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2020
MACOMA – Dizajn štruktúry a funkčných vlastností magneticky mäkkých kompozitných materiálov na báze 3-d prechodných kovov
Design of the structure and the functional properties of soft magnetic 3-d transitions metals based composites
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bureš Radovan, CSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na dizajn štruktúry a funkčných vlastností magneticky mäkkých kompozitných materiálov na báze 3-d prechodných kovov, v rámci ktorého sa bude vykonávať experimentálny výskum funkčných vlastností progresívnych materiálov s heterogénnou štruktúrou pozostávajúcich z vzájomne izolovaných feromagnetických častíc. Magnetické mikro- a nano- kompozitné systémy sa budú pripravovať pomocou pokročilých metód práškovej metalurgie a aktuálnych chemických postupov. Výskum sa bude orientovať na vysvetlenie vplyvu fázových rozhraní na elektrické, magnetické a mechanické vlastnosti skúmaných magnetických kompozitnýchmateriálov. Očakávané výsledky rozšíria aplikačný potenciál progresívnych magneticky mäkkých materiálov, vhodných na použitie v stredofrekvenčnej oblasti, kde sa v súčasnosti používajú ferity.
Doba trvania: 1.7.2016 – 31.12.2019
Multifunkčné keramické materiály Aurivilliového typu pre pokročilé magnetoelektrické pamäťové zariadenia a senzory
Multifunctional Aurivillius-type magnetoelectrics for advanced data storage and sensor applications
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na dizajn a prípravu nových monofázových keramických materiálov Aurivilliového typu s vylepšenými multiferoickými vlastnosťami pri izbovej a vyšších teplotách. Motiváciou výskumu je obrovský aplikačný potenciál týchto materiálov v digitálnych úložiskách dát budúcej generácie, elektrickým poľom kontrolovaných magnetických senzoroch ap. Reakciou v tuhom stave budú pripravené komplexné oxidy titaničitanu bizmutitého s vrstevnatou štruktúrou, pričom A- a B- miesta v perovskitových vrstvách budú čiastočne substituované magnetickými katiónmi. Popri konvenčnej metóde spekania bude v projekte testovaná aj možnosť inovatívnej techniky mikrovlnného spekania s cieľom pripraviť multifunkčnú keramiku pri nižších teplotách spekania a kratších procesných časoch. Študovaný bude vplyv substitúcie bizmutu kovmi vzácnych zemín (RE) a tiež efekt modulácie počtu vrstiev na štruktúru, elektrické a magnetické vlastnosti multifunkčnej keramiky Aurivilliového typu v systéme Bi4Ti3O12-(Bi,RE)FeO3.
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2019
Nízkorozmerné systémy pre elektródové a magnetické materiály využité v zelených technológiách
Lowdimensional systems in electrode and magnetic materials potentially applied in green technologies.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Strečková Magdaléna, PhD.
Anotácia: Rastúci dopyt po energii a vyčerpávanie primárnych fosílnych zdrojov energie spôsobuje zvyšujúci tlak na využívanie alternatívnych zdrojov energie a materiálov s vysokou úsporou energie. Projekt bude zameraný na prípravu a vývoj technológií produkcie 1D a 2D nanoštruktúr. Uhlíkové vlákna s inkorporovanými kovovými nanočasticami predstavujú perspektívny materiál pre katalytické vylučovanie vodíka. Feritové nanovlákna a tenké filmy budú potenciálne využité pre prípravu magneticky mäkkých kompozitov s nízkymi stratami vírivýmiprúdmi a celkovými stratami pri premagnetovaní. Jednotnou technológiou na prípravu vlákien budeelektrospinning z voľnej hladiny, ktorý predstavuje lacnú a užívateľsky pohodlnú produkciu vlákien v širšom rozsahu. Tenké feritové vrstvy nanášané na práškové častice budú pripravované sol-gel metódou. Pozornosť bude venovaná vplyvu vstupných podmienok pri príprave roztokov ako zásadné parametre vplývajúce na finálne funkčné vlastnosti pripravených vlákien a filmov.
Doba trvania: 1.1.2017 – 1.12.2019
Štúdium fázových prechodov indukovaných v keramických magnetoelektrikách chemickou substitúciou a teplotnými zmenami
Investigation of phase transitions induced in magnetoelectric ceramics by chemical substitution and temperature changes
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Anotácia: Hlavným cieľom projektu je identifikácia a popis mechanizmov vedúcich k fázovým prechodom v multifunkčných magnetoelektrikách pripravených na báze substitučne modifikovanej BiFeO3 keramiky. Za týmto účelom bude modifikovanou reakciou v tuhom stave syntetizovaná skupina tuhých roztokov s rôznym typom a obsahom substituenta – lantanoidu. Pri štúdiu fyzikálnych procesov súvisiacich s magnetoelektrickou väzbou bude zvláštna pozornosť venovaná dielektrickej odozve v širokom rozsahu teplôt a frekvencii. Vplyv chemickej náhrady iónov Bi3+ iónmi kovov vzácnych zemín na vývoj kryštalografických fáz a magnetické usporiadanie bude vyšetrovaný jednak vo vzťahu ku koncentrácii použitého substituenta a jednak k zmenám okolitej teploty. Objasnenievzájomných fyzikálnych a štruktúrnych vzťahov a ich súvislosti so stechiometrickým zložením experimentálnych materiálov umožní prípravu multifunkčných materiálov s lepšími magnetoelektrickými vlastnosťami pre potenciálne aplikácie v mikroelektronike a spintronike.
Doba trvania: 1.1.2014 – 31.12.2016
MAGCOMP – Mikroštruktúra a vlastnosti mikro a nano-kompozitných materiálov pre stredofrekvenčné magnetické aplikácie
Microstructure and properties of poder micro and nano-composite materials for middle frequency aplications
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Dudrová Eva, CSc.
Anotácia: Hlavný zámer projektu je pripraviť izotropné PM mikro- a nano-kompozitné materiály s optimálnou distribúciou elektroizolačnej zložky s výhodným komplexom magnetických a mechanických vlastností pre stredofrekvenčné magnetické aplikácie. Príprava práškových kompozitných magnetických materiálov chemickou cestou sa bude realizovať: a) „nanoodlievaním“ magnetických častíc v pórovitej matrici, b) sol-gel metódou vedúcou k príprave Fe/SiO2 mikro a nano častíc s“core/shell“ štruktúrou. Na báze povlakovaných mikročastíc budú vytvorené aj hybridné kompozity typu „anorganika/polymér“. Pripravené prášku y budú kompaktizované na tvar valca a, prstenca a hranola aplikovaním jednoduchého cyklu lisovania za studena a tepelného spracovania mikrovlnovým ohrevom pre získanie potrebnej štruktúry a pevnosti, odstránenia distorzií mriežky a zvyškových napätí. Návrh projektu zavádza interdisciplinárny prístup analýzy v závislosti od veľkosti štruktúrnych elementov vyšetrovaných materiálov. Použité metódy poskytnú poznatky o vlastnostiach vyšetrovaných štruktúr, ktoré doteraz neboli dostatočne skúmané. Budú objasnené magneto-štruktúrne korelácie a magnetické interakcie v materiáloch s rôznym stupňom veľkosti magneticky aktívnych zložiek. Vysvetlenie magnetických interakcií povedie k objasneniu makroskopických veličín v jednosmerných striedavých magnetických poliach za rôznych fyzikálnych podmienok.
Web stránka projektu: http://www.imr.saske.sk/project/magcomp/index.htm
Doba trvania: 1.5.2011 – 31.10.2014
Multiferoické materiály – príprava, štruktúra a vlastnosti substitučne modifikovaných perovskitových systémov na báze oxidu železito-bizmutitého
Multiferroics – fabrication, structure and properties of substitutionally modified bismuth ferrite based materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Anotácia: Hlavným cieľom projektu je príprava a štúdium dielektrických vlastností multiferoických materiálov, vykazujúcich súčasne spontánne magnetické a elektrické usporiadanie. Reakciou v tuhom stave budú pripravené experimentálne materiály substitučných tuhých roztokov na báze oxidu železito-bizmutitého (BiFeO3). Analyzovať sa bude vplyv čiastočnej substitúcie A-mriežkových polôh BiFeO3 perovskitu na teplotnú a frekvenčnú závislosť relatívnej dielektrickej permitivity a strát, intrinzický a extrinzický príspevok k dielektrickej odozve a mechanizmus štruktúrnych fázových prechodov. A-substituentmi budú vybrané lantanoidy alebo kovy alkalických zemín. Metódou komplexnej impedančnej spektroskopie budú identifikované príspevky jednotlivých mikroštruktúrnych elementov k elektrickej vodivosti. Objasnenie vzájomného vzťahu medzi chemickým zložením, mikroštruktúrou a dielektrickými vlastnosťami umožní prípravu multifunkčných materiálov s vylepšenými vlastnosťami pre potenciálne aplikácie v informačných technológiách.
Doba trvania: 1.1.2011 – 31.12.2013
nanoCEXmat – Centrum excelentnosti progresívnych materiálov s nano a submikrónovou štruktúrou
Centrum of advanced materials with nano and submicron sized structure
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján, DrSc.
Anotácia: Cieľom predkladaného projektu je vybudovanie Centra excelentnosti progresívnych materiálov s nano a submikrónovou štruktúrou v Košiciach cestou:1. budovania infraštruktúry výskumu a vývoja v oblasti nanotechnológií a progresívnych materiálov s nano a submikrónovou štruktúrou, 2. realizácie špičkového výskumu a posilnenia medzinárodnej spolupráce v oblasti nanotechnológií a progresívnych materiálov s nano a submikrónovou štruktúrou3. posilnenia ľudského potenciálu, započatia prípravy študijného programu „Nanotechnológie a nanomateriály“ a príprava na transfer poznatkov pre prax4. budovania informačno-komunikačných technológií a zabezpečovania diseminácie výsledkov Centra
Doba trvania: 20.5.2009 – 30.6.2011
Sol-gel procesy syntézy feroelektrických nanoprekurzorov a ich vplyv na fázové zloženie a mikroštruktúru v tenkých vrstvách
Sol-gel processes of the synthesis of ferroelectric nanoprecursors and their influence on phase composition and microstructure in thin layers
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Bruncková Helena, PhD.
Anotácia: Hlavná cast projektu je zameraná na sol-gel procesy syntézy nanoprekurzorov PZT, PMN, PMnN, PFN aPZN feroelektrickej keramiky a tenkých vrstiev a ich vplyv na fázové zloženie vo finálnych materiáloch. Naprípravu feroelektrických tenkých vrstiev zo sol-gel roztokov na substrát metódou spin-coating, budú novýmsol-gel procesom z organických komponentov syntetizované hybridné kompozitné suspenzie, dispergovanímnanoprekurzorov v sóloch. Castou projektu je tiež štúdium procesov formovania výslednej perovskitovej fázy vtenkých vrstvách pocas tepelného spracovania a vývoja mikroštruktúry ako aj analýza ich vztahu k fyzikálnymvlastnostiam.
Doba trvania: 1.1.2008 – 31.12.2010
Vývoj nanokompozitných keramických povlakov na báze WC, DLC, TiN a CrN z karbonylov kovov metódou PVD/CVD
The development of nanocomposite WC, DLC, TiN, and CrN based ceramic coatings from carbonyls using PVD/CVD method
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Lofaj František, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2008 – 31.12.2010
CELMEF – Korelácia elekrofyzikálnych a mechanických vlastností s mikroštruktúrnymi parametrami vo feroelektrických materiáloch perovskitového typu
Correlation between the electrophysical and mechanical properties and microstructural parameters in perovskite-type of ferroelectrics
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján, DrSc.
Doba trvania: 1.2.2007 – 30.11.2009
Multikomponentné a dotované relaxátorové feroelektrické systémy na báze PZT a PMN s vysokou povrchovou aktivitou a chemickou homogenitou
Multicomponent and doped ferroelectric systems of relaxor type on PZT and PMN basis with high surface activity and chemical homogeneity
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Bruncková Helena, PhD.
Anotácia: Cieľom projektu je studovať multikomponentné a dotované relaxátorové feroelektrické systémy na báze PZT a PMN, pričom ich chemická kompozícia bude vybraná tak, aby bola vzájomným kompenzačným mechanizmom maximálne potlačená tvorba parazitných sekundárnych fáz degenerujúcich výsledné dielektrické vlastnosti. Systémy budú pripravené sol-gel procesom a bude skúmaná možnosť ich syntézy mechanochemickou cestou, ktorými sa zabezpečí ich optimálna homogenita a povrchová aktivita.
Doba trvania: 1.1.2005 – 1.12.2007