ISSP UL E-mailLIMSCAMART2

Rezultāti

  Darba uzdevumi Rezultāti
1 Pētīt hBN materiāla dabīgo defektu luminiscenci un tās kinētiku atkarību no temperatūras, lai atklātu luminiscences mehānismus. Ir pētīti heksagonālā bora nitrīda luminiscences spektri un luminiscences kinētika temperatūru rajonā no 8 K līdz 300 K. Pētījumi ir ļāvuši izstrādāt un piedāvāt 400 nm luminiscences mehānismu.
2 Izpētīt stehiometrijas izmaiņu ietekmi uz silīcija dioksīdu saturošu amorfu vielu un ar tām saistīto optisko materiālu spektroskopiskajām īpašībām. Ar iezīmēto atomu metodi pētītas stehiometrijas izmaiņas skābekļa difūzijas procesu laikā augstas tīrības, kā arī ar fluoru vai hidroksilgrupām leģētā stiklveida silīcija dioksīdā. Izmantojot izstrādāto eksperimentālo metodi, kas balstās uz skābekļa luminiscences fononu blakusjoslu reģistrāciju, izpētīti skābekļa apmaiņas procesi temperatūru rajonā zem 800C. Pirmo reizi reģistrēta molekulārā skābekļa luminiscence zemu temperatūru rekombinācijas procesos, kas var potenciāli tikt izmantota skābekļa stehiometrijas izmaiņu detektēšanā.
3 Izpētīt SiO2 stiklas virsmas parametru izmaiņas ar atomspēku mikroskopu pēc virsmas tīrīšanas ar spirtu un apstrādes ar Se+Ar plazmu. SiO2 stikla virsmas tika apstrādātas gan ar ķīmiskām metodēm, gan ar plazmu. Ķīmiskajai apstrādei tika izvēlēti spirts (96%) un tekila (40%), savukārt apstrādei ar plazmu – Se+Ar un As+Ar plazmas. Virsmas reljefs pētīts ar AFM (atomspēku mikroskopu). Ķīmiskā apstrāde radīja vislielākos virsmas negludumus. Rezultāti parādīja, ka novērojamas arī atšķirības, virsmu apstrādājot ar dažāda sastāva plazmām.
4 Stiklošanas temperatūras ietekme uz luminiscences centriem kvarca stiklā. Germanija piejaukums kvarcu stiklāpalīdz izveidot telekomunikācijāsvarīguvien modu optisko viļņu vadu. Ja stikls nav izgājis kausēšanas posmu, germanijs neiebūvējas struktūrā, ko var noteikt pēc luminiscences centru neveidošanās pie temperatūrām zem stiklošanās temperatūras.
5 Iegūt jaunus benzantronaazaatvasinājumus un luminiscējošus kopolimērus ar vinilkarbazolu un aizvietotiem akrilātiem, raksturot to optiskas īpašības un uz to pamatā izstrādāt jaunus materiālus elektrolumi­nis­centām ierīcēm. Izpildot uzdevumu “Iegūt jaunus benzantrona un naftalskābes atvasinājumus kā potenciālus organiskus luminoforus, raksturot tos un uz to pamatā izstrādāt jaunus materiālus elektrolumi­nis­centām ierīcēm (OLED) un hologrāfiskā pieraksta tehnoloģijām”, DU pētnieki 2012. gadā sintezēja un raksturoja virkni jaunu benzantrona atvasinājumu ar aizvietotam amino, amidino un imino grupām, ka arī izpētīja 3-N-alilaminobenzantrona kopolimerizēšanu ar N-vinilkarbazolu. Darba laikā tika iegūtas luminoforu kristāliskas un plānslāņu struktūras un izpētīti tās spektroskopiskie un strukturālie parametri.
6 Izmantojot abinitio kvantu ķīmijas metodes veikt projekta ietvaros eksperimentāli pētīto organisko savienojumu modelēšanu, kā arī aprēķināt to jonizācijas potenciālu un elektronu afinitāti vakuumā, šķīdumos un kondensētā stāvoklī. Veikta abinitio kvantu ķīmiskā modelēšana un aprēķināti jonizācijas potenciāli un elektronu afinitāte vakuumā, acetonitrilā un amorfā kondensētā stāvoklī 17 dažādiem 4’- aizvietotiem 2-benzil-1,3-indandiona atvasinājumiem.
7 Iegūt projektam aktuālo organisko savienojumu plāno kārtiņu struktūras un novērtēt to enerģētiskos līmeņus. Izmantojot Kelvina zondes metodi novērtēts plāno kārtiņu struktūru elektronu izejas darbs (Fermī līmenis) 12 dažādiem 4’- aizvietotiem 2-benzil-1,3-indandiona atvasinājumiem.
8 Pētīt šī projekta ietvaros sintezēto luminiscējošo organisko vielu plāno kārtiņu optiskās, elektriskās un elektroluminiscences īpašības. Izpētītas vielu ZWK-1TB, JWK-1TB, DWK-1TB un KWK-1TB plāno kārtiņu optiskās (absorbcija, luminiscence un pastiprinātā spontānā emisija), elektriskās (voltampēru raksturlīkne, lādiņnesēju lamatu līmeņu un fotovadāmības sliekšņa vērtība) un elektroluminiscences īpašības.
9 Izstrādāt metodiku elektronu un caurumu kustīgumu noteikšanai organiskajās vielās. Izstrādāta metodika elektronu un caurumu kustīgumu noteikšanai organiskajās vielās ar lādiņnesēju ekstrahēšanu ar lineāri izvērstu spriegumu metodi.
10 Izpētīt Latvijā radīto elektrooptiski aktīvo mazmolekulāro organisko stiklu lineārās un nelineāri optiskās īpašības (NLO), to stabilitāti, kā arī optimizēt hromoforu orientēšanas procesu tajos. Izpētītas no 13 oriģināliem savienojumiem veidotu mazmolekulāro organisko stiklu lineārās un nelineāri optiskās īpašības, veikta hromoforu orientēšanas optimizācija tajos.
11 Izstrādāt jauna oriģināla bihromofora 1,3-bis[4-(1,3-dioksoindan-2-iliden)-metil]fenil-1,3-dimetilurīnvielas sintēzes metodi, realizēt sintēzi un pētījumus.

Bihromofori ar fiksētu un nefiksētu hromoforu telpisko izvietojumu var kalpot kābāze, lai izveidotu polimēros elektrooptiskos materiālus ae lēnāku īpašību pasliktināšanos laikā nekā hromoforu veidoto materiālu gadījumā. Sintezēts jauns bihromofors, kura struktūra pierādīta, izmantojot KMR, FTIR un MS metodes.Ar UV-Vis metodi notektibihromoforaspektroskopiskie raksturojumi. Hromoforu raksturo plata absorbcijas josla 330-450 nm diapazona. Savienojumam nav fluorofora īpašību.
12 Izstrādāt glicerīna ēterus saturošu metālu ftalocianīnu sintēzes metodes. Realizētsvinaftalocianīnusintēzi un pētījumus. Sintezēti vara, niķeļa, cinka, svina, kā arī bezmetālaftalocianīni , kas molekulā satur 4 glicerīna ētera paliekas. Tā kā svina ftalocianīnu tiešā ciklizācijas ceļā neizdevās iegūt, tas sintezēts no attiecīgā bezmetālaftalocianīna. Pētītas ftalocianīnu īpašības.
13 Sintezēt N-mono un N,N-bis (5,5,5-trifenilpentil) aizvietotus benzamīna atvasinājumus un izmantot tos gan fotorefraktīvopiranilidenazo atvasinājumu iegūšanai ar mērķi pētīt šo savienojumu plāno kārtiņu fotorefraktīvās-virsmas reljefu veidojošās īpašības, gan arī luminoforo savienojumu iegūšanai ar mērķi pētīt to optiskās, elektriskās un elektroluminiscences īpašības gaismas emitējošām ierīcēm laboratorijā.

Vispirms tika izstrādātas metodikas galveno izejvielu 5,5,5-trifenil-pentiljodīda un tālāk attiecīgā benzaldehīda (1 vai 2) un arī azogrupu saturoša aldehīda (3) iegūšanai atbilstoši sekojošai shēmai:

Iegūto aldehīdu kondensācijas reakcijās ar aktīvo metilēngrupu (malonnitrils, indān-1,3-dions un barbiturskābes atvasinājumi) saturošiem savienojumiem vai kondensēties spējīgām metilgrupām (pirona un izohorona atvasinājumi) sintezēti fotoaktīviemērķsavienojumi. Piemēram, dažu savienojumu struktūras:

Raksturotas sintezēto savienojumu optiskās, elektriskās un elektroluminiscences īpašības.
14 2012.gadā sintezētu diazenilfragmentus saturošu molekulāro stiklu kārtiņu optisko un hologrāfisko īpašību eksperimentāla noskaidrošana atkarībā no gaismas viļņa garuma un polarizācijas. Hologrāfiskorežģutumsasrelaksācijastālākiepētījumi.

Veikta diazenilfragmentus saturošu K-RJ sērijas molekulāro stiklu kārtiņu hologrāfisko un optisko īpašību izpēte saskaņā ar uzdevumu. Ar 532 nm lāzeru sasniegta maksimālā pašdifrakcijas efektivitāte 20% caurlaidības režīmā, bet 2.60%-atstarošanas režīmā . 633 nm viļņa garuma gadījumā attiecīgās efektivitātes bija 6.4% un 3.0%. Konstatēta izteiktahologrāfiskā ieraksta atkarība no gaismas polarizācijas, un ir izpētīta ieraksta anizotropijas atkarība no laika . Hologrāfisko režģu relaksācijas pētījumi uzrādīja to saglabāšanos un par pastiprināšanos, ja režģa periods pārsniedz 2 μm. Pie mazāka perioda režģi dziest.
15 Gaismas intensitātes un režģa perioda variāciju ietekmes eksperimentāla izpēte uz labāko paraugu hologrāfiskajiem parametriem. Hologrāfiskie mērījumi neuzrādīja būtisku ieraksta efektivitātes atkarību no gaismas intensitātes. Toties izteikta ir tās atkarība no režģa perioda.Ja režģa periods ir no 2 līdz 9 μm, tad difrakcijas efektivitāte ir robežās no 5 līdz 24%. Pie maziem periodiem (ap 0.5 μm) tā ir daudz mazāka (difrakcijas efektivitāte ne lielāka par 0.3%). Tas varētu liecināt par molekulāru klasteru izveidi ar izmēriem, kas salīdzināmi ar režģa periodu.
16 Masas fotoinducētās pārbīdes procesa izpēte amorfās As-S-Se kārtiņās un As-Se sistēmas kārtiņās. Izpētīta ierakstošās gaismas polarizācijas ietekme.Izpētīta fotoinducētā masas pārbīde As-Se kārtiņās.
17 Amorfo halkogenīdu kārtiņu biezuma ietekme uz virsmas reljafa veidošanās procesu. Izpētīta kārtiņu biezuma ietekme uz virsmas reljefa veidošanās procesu un parādīts, ka tas notiek tilpumā.
18 Veikt detalizētus koherento signālu procesu mērījumus un to teorētisko modelēšanu rubīdija tvaikos ar precīzu magnētiskā lauka kontroli plašā diapazonā. Ierosinot rubīdija tvaikus pie D2 līnijas tika veikti detalizēti koherento signālu procesu mērījumi un to teorētiskā modelēšana ar precīzu magnētiskā lauka kontroli plašā diapazonā. D2līnijasastāv no vairākiem apakšlīmeņiem, kas krustojas pie konkrētām magnētikā lauka vērtībām, kas izveido rezonanses LIF signālā atkarībā no magnētiskā lauka. Kā redzams attēlā (1. Attēls), mainot lāzera starojuma frekvenci, iespējams mainīt rezonances kontrastu, kas ir saistīts ar atoma leņķiskā momenta sadalījuma izmaiņām (2. Attēls), kas demonstrē teorijas paredzētās koherences izmaiņas magnētiskā lauka ietekmes dēļ. Īpašos apstākļos iespējams pārveidot lineāri polarizētu ierosinošo gaismu par cirkulāri polarizētu fluorescenci (3. Attēls). Projektā iegūtos rezultātus var izmantot, izstrādājot metodi, kas ļausuzlabot signālu kontrastu līmeņu krustošanās spektroskopijā, kas tiek plaši izmantota precīzos mērījumos.
19 Izpētīt vara jonu lokālo elektronisko, atomāro un svārstību struktūru cietvielu plāno kārtiņu elektrolītos jonu tipa atmiņas pielietošanai. Tika izpētīta vara jonu lokālā elektroniskā, atomārā un svārstību struktūra Cu-WO3 cietvielu plāno kārtiņu elektrolītos jonu tipa atmiņas pielietošanai. Tika parādīts, ka sagatavotāsWO3/Cu/WO3/SiunWO3/Cu/Si daudzslāņu struktūras saturnano-metāliskovaru,kas tiekoksidēts, karsējot pie apm. 135°C; tajā pašā laikā cietoelektrolītuWO3slānisbūtiski nemainās; vara joni (Cu+)ar nelielujonuizmēruspēj difundēt cauri daudzslāņu struktūrai untādējādipiedalīties vadošo kanālu veidošanācietāelektrolīta slānī. Papildus tika izstrādāts no pirmajiem principiem teorētiskais modelis, lai izskaidrotu lokālās struktūras deformāciju CuWO4 volframātā un līdzīgos savienojumos (NiWO4, CoWO4, MnWO4), kuri tika izmantoti par modeļobjektu.
20 Komplekso oksīdu (YAl5O12, SrAl2O4) spektrāli – kinētisko īpašību izpēte atkarībā no aktivātora koncentrācijas un sintēzes metodes. Ar sol-gel metodi sintezēti ar RE joniem dopētiYAG un stroncija aluminātu savienojumu nanopulveri un keramikas. Pētītas šo materiālu spektrāli-kinētiskas raksturīpašības. Rezultāti apkopoti divās publikācijās un aizstāvēts viens bakalaura darbs.
21 Sintezēt litija – titāna difosfātus ar kopējo formulu LiTi(Al,Y)P2O7, kur savienojumā TiP2O7 titāns daļēji aizvietots ar litija un trīsvērtīgiem metāliem – alumīniju, itriju. Veikt iegūto paraugu analīzi un noteikt to struktūru, režģa parametrus, raksturīgās temperatūras un keramisko paraugu elektrovadītspēju.

Izdevās sintezēt tīrus Li4xTi1-x(P2O7) (x = 0.06, 0.1, 0.2) savienojumu pulverus, izmantojot cietfāžu augsttemperatūras (1000-1100o C) sintēzes metodi. Rentgenfāžu analīze pierāda,ka pētāmie savienojumi ir ar kubisku simetriju (telpiskā grupa Pa 3`) ar 108 formulas vienībām šūnā.

Veiktie mērījumi (400 – 700) K temperatūru intervālā parādīja ,ka elektrovadītspēja Li4xTi1-x(P2O7) (x = 0.06, 0.1, 0.2) keramikas paraugiem palielinās, pieaugot x faktoram savienojumos.

Sintezēti arī savienojumi ar vispārīgo formulu Li1.3Al0.3-yYyTi1.7(P2O7)2.25 (y = 0.15, 0.1, 0.2), noteikta to struktūra un noteikta elektrovadītspēja frekvenču intervālā (10 -3×109) Hz .
22 Turpināt darbu pie nanostrukturētu pārejas metālu oksīdu pārklājumu sintēzes (galvenokārt, TiO2 nanocaurulītes), izmantojot elektroķīmiskās metodes, mainot anodēšanas nosacījumus. Noteikt iegūto materiālu struktūru, sastāvu un foto-fizikālās īpašības. Ir uzsintezēti dažādi TiO2 nanocaurulīšu pārklājumi, izmantojot elektroķīmiskas anodēšanasun sol-gel metodes, kā pamatni izmantojot Ti, ITO un Cu plāksnītes. Iegūtas orientētu titāna(IV) oksīda anatāza fāzes kārtiņas un veikti fotoaktivitātes mērījumi UV un VIS diapazonā. Ir pierādīts, ka 1 h laikā var izaudzēt 350 nm garas caurulītes, kuras atkvēlinātas 500 Celsija grādu temperturā galvenokārt uzrāda anatāza struktūru. Iegūtāscaurulītes ir fotokatalītiski aktīvas galvenokārt UV apgabalā.
23 Izpētīt aktivētu oksifluorīdu stikla keramiku īpašības pielietojumiem scintilatoros un luminoforos. Noteikts, ka ar Tb aktivētas oksifluorīdu stikla keramikas SALL:Tb rentgenluminiscences intensitāte sastāda apmēram desmito daļu plaši pielietotā scintilatora CsI:Tl rentgenluminiscences intensitātes. Ar Eu aktivētās stiklu keramikas SALL:Eu intensitāte ir apmēram 20 reizes vājāka. Tās varētu noderēt scintilatoru un luminoforu pielietojumos, kur netiek prasīta maksimāla luminiscences intensitāte, bet priekšrocības dod vienkāršākā stikla keramikas izgatavošanas tehnoloģija, salīdzinot ar monokristālu audzēšanau.
24 Izpētīt UV un IR starojumu enerģijas relaksāciju ar retzemju joniem aktivētos kompleksos halogenīdos. Izpētīta UV starojuma enerģijas relaksācija ar Nd un Er aktivētā NaLaF4; konstatēta enerģijas migrācija starp Nd un Er joniem, kas nosaka NaLaF4fotoluminiscences spektrālo sastāvu. Konstatēta „augšuppārveidotās” luminiscences spektrāli-kinētisko īpašību līdzība kubiskā un heksagonālā NaYF4 struktūrā ar ievērojamu starojuma efektivitāti heksagonālajā NaYF4.
25 Ķīmiski modificētu un nemodificētu stikla šķiedras audumu ar metālu Al, Cu un Ni un to oksīdu pārklājumiem elektrisko un elektroķīmisko īpašību izpēte un pielietojuma izvērtēšana, tai skaitā: apgūt stikla šķiedras audumu virsmas modificēšanu jonu lielgabala argona plazmā; izveidot ekvivalento shēmu modeļus elektropārneses mehānisma noteikšanai no funkcionalizētu stikla šķiedras audumu impedances spektriem; pētīt mitruma ietekmi uz elektriskajām un elektroķīmiskajām īpašībām stikla šķiedras audumiem ar metālu un to oksīdu pārklājumiem.
  1. Apgūta stikla šķiedras audumu virsmas modificēšana ar argona jonu plazmas lielgabalu;
  2. Izveidota ekvivalento shēmu modeļi elektropārneses mehānisma notiekšanai no funkcionalizētu stikla šķiedras audumu impedances spektri;
  3. Veikti pētījumi par mitruma ietekmi uz elektriskajām un elektroķīmiskajām īpašībām stikla šķiedras audumiem ar metālu un to oksīdu pārklājumiem.
26 Izpētīt mikromehānisko īpašību izmaiņas ar ātrajiem zelta joniem apstarotā grafītā paaugstināto temperatūru diapazonā līdz 15000C.

Veikts pētījums par polikristāliskā grafīta R6650 radiācijas izturību un tā mikromehānisko īpašību izmaiņām, apstarojot augstā temperatūrā (445- 1500o C) ar 8,6 MeV/u 197Au joniem. Pētījuma mērķis bija noskaidrtot grafītapielietojamību jaunās paaudzes jonu paātrinātāju ierīcēs, kur tas pakļauts apstarošanai ar GeV enerģijas smagajiem joniem (Au, U) kā arī augstas temperatūras, termisko un mehānisko spriegumu iedarbībai. Šajā pētījumā ārzemju sadarbības partneri (GSI, Darmštate, Vācija u.c.) veica ierīcēs sagaidāmo termisko režīmu aprēķinus, termiskās vadītspējas novērtējumus un paraugu apstarošanu, bet mūsu pētījumi bija vērsti uz apstarotā materiāla mikromehānisko īpašību izpēti. Pētījumi parādīja, ka apstarošana paaugstinātā temperatūrā labvēlīgi iespaido grafīta radiācijas izturību. Apstarošanas temperatūrās virs 1000 0C tika novērota degradācijas procesu radikāla samazināšanāsdifūzijas procesu intensificēšanās un radiācijas defektu anihilācijas rezultātā. Pat pie augstām apstarošanas dozām (fluence 1014 joni/cm2) novērotās apstarotā grafīta nanocietības un Junga moduļa vērtības tuvojās neapstarotam grafītam raksturīgajām, paverot iespēju termisko spriegumu un jonu kūļa trieciena radīto mehānisko spriegumu relaksācijai un sagraušanas procesu novēršanai. Tas izskaidrots ar augstās temperatūrās.

Par iegūtajiem rezultātiem publicēts 1 raksts starptautiski citējamā žurnālā un sniegts viens zinātniskais ziņojums.
27 Noteikt izgatavošanas tehnoloģijas ietekmi uz Na1/2Bi1/2TiO3 cieto šķīdumu mikrostrukūru un dielektriskajām īpašībām.
  • Izgatavoti Na1/2Bi1/2TiO3-SrTiO3-PbTiO3 sastāvi ar standarta keramisko metodi un karstās presēšanas metodi pie dažādiem režīmiem, kā arī izmantojot tādus modifikatorus kā Li, K un Ag;
  • Materiālu struktūru būtiski uzlabo lielāka Pb koncentrācija;
  • Atedzināšanas temperatūras palielināšana, tāpat kā karstā presēšana ar sekojošu atdedzināšanu skābekļa atmosfērā sašaurina segnetoelektriskās-relaksora fāzu pārejas apgabalu;
  • Neliela Bi virsstehiomentrija (līdz 2%) būtiski samazina elektrovadītspēju, savukārt lielāka koncentrācija destabilizē segnetoelektrisko stāvokli;
  • Izmantojot kā modifikatoru Li, iespējams nobīdīt segnetoelektrisko-relaksora fāzu pāreju uz augstāku temperatūru pusi, bet izmantojot Ag – uz zemāku temperatūru pusi, pie tam nesamazinoties paliekošai polarizācijai;
  • K ietekme uz fāzu pārejas temperatūru ir ļoti vāja un tas nedaudz samazina paliekošo polarizāciju.
28 Cinka molibdāta nanodaļiņu sintēzes metodes izstrāde, optimizācija un fotokatalītisko īpašību noteikšana. Iegūti cinka molibdāta nanopulveri ar īpatnējo virsmu 7,3-13,9 m2/g un kristalītu izmēriem 30-45 nm, noteikta to fotokatalītiskā aktivitāte metilēnzilā sadalīšanā. Neskatoties uz daļiņu nelielajiem izmēriem, cinka molibdāta fotokatalītiskā aktivitāte ir neliela, 40 min laikā tā klātbūtnē sadalās tikai 8-10% metilēnzilā šķīduma.
29 Dopantu ievadīšana bismuta volframāta nanodaļinās, to efektivitātes noteikšana fotokatalītiskos procesos. Iegūti BiWO4/WO3 nanodaļiņu kompozīti ar kristalītu izmēriem25-48 nm. BiWO4 dopēšana ar WO3 (2-5 masas%) 1,3 reizes palielina nanodaļiņu fotokatalītisko aktivitāti UV un redzamajā starojumā.
30 Savienojumu veidošanās sistēmā ZnO-SnO2 atkarībā no sintēzes paņēmiena (degšanas metode, kausēto sāļu metode) un to lietojums elektronikā un liesmas slāpēšanā.

Izstrādāta un salīdzināta ZnO-Sn nanopulveru sintēze ar degšanas un kausēto sāļu metodēm un noteikta to fotokatalītiskā aktivitāte. Izmantojot dažādus degšanas aģentus, noskaidrots, ka maksimālo Zn2SnO4 iznākumu (80%) un minimālos kristalītu izmērus (55-60 nm), īpatnējo virsmu līdz 21,3 m2/g nodrošina etilēnglikola izmantošana sintēzes procesā. Ar kausēto sāļu metodi iegūti nanodaļiņu kompozīti SnO-ZnO-Zn2SnO4 ar īpatnējo virsmu 19,2 m2/g.

Iegūto nanodaļiņu fotokatalītiskā aktivitāte UV starojumā palielinās līdz ar daļiņu īpatnējo virsmu un ir atkarīga no vides pH, iegūšanas metodes un fāžu attiecības. Aktīvākās nanodaļiņas UV starojumā sadala metilēnzilā šķīdumu 15-30 min, kas liecina par to perspektivitāti ūdeņraža iegūšanā ūdens pirolīzes procesā.

SnO2-ZnO sistēmas nanodaļiņas ir teicami, videi nekaitīgi liesmas slāpētāji organisko savienojumu, dabīgo materiālu matricās. Kopā ar Zviedrijas (IVFAB), Beļģijas (Foam Flex BVAV), Itālijas (IRIS), Anglijas (ITRIS LTd) institūcijām sagatavots projekta pieteikums NMP 2012.2.2.2.-5 programmā „Halogēnus nesaturoši liesmas slāpētāji”.
31 Veikt elektroniskās, un atomārās un nanometriskās struktūras aprēķinus oksīdu kristālos ar mākslīgiem defektiem optiskiem un fotooptiskiem pielietojumiem.

Pētījumi par oksīdu atomārās un elektroniskās struktūras īpatnībām fotooptiskos pielietojumos veikti izmantojot kvantu mehāniskos modeļus (i) elektromagnētiskā starojuma mijiedarbībai ar elektronu gāzi un (ii) elektronu mijiedarbībai ar fononiem kristāliskā režģī.

Parādīts, ka abu fundamentālo mijiedarbību apvienojums irkonceptuāli izšķirīgs faktors neklasisku efektu aprakstam dielektriķos un pusvadītājos.

Tehniskais rezultāts ir sistemātisks uz pirmiem principiem balstīts aprēķins ar sekojošām pamatīpašībām:

  1. Aprēķinā ietilpst visas galvenās kvantu sistēmas komponentes transformētas formā, kas ļaujizprast un viennozīmīgi izskaidrot mikroskopiskos mehānismus elektromagnētiskajam starojumam mijiedarbojoties ar oksīdu kristāliem.
  2. Fizikālo lielumu aprēķins savietojams arHartri-Foka metodi.
Rezultāts ir piemērots konceptuāliem un tehniskiem papildinājumiem.
32 (Ba,Sr)(Co,Fe)(O3) struktūras stabilitātes aprēķini kurināmo elementu pielietojumiem.

Veikti BaxSr1−xCoyFe1−yO3−δ (BSCF) perovskītu struktūras aprēķini,izmantojot uz pirmiem principiem balstītu blīvuma funkcionāļa teoriju.

Aprēķinu rezultātā viennozīmīgi izskaidrotaBSCF kristāliskā režģa tieksme zemās temperatūrās sadalīties kubiskās un heksagonālāsperovskīta un/vai oksīdu fāzēs , kuru stabilitāti raksturo fāžu sadalīšanās enerģija un skābekļa vakanču veidošanās enerģija.

Kristāliskā režga nestabilitāte ir ierobežojošs faktors BSCFpotenciāliem pielietojumiem ar skābekļa jonu pārnesi saistītās ķīmiskās reakcijās tostarp cietās kurināmā šūnās un skābekli atdalošās keramiskās membrānās.

Izstrādāta vispārēja metodoloģija režģa stabilitātes aprēķiniem citiem enerģijas pārveidošanai paredzētajiem materiāliem.
33 Izpētīt matricās sakārtotu antimona sulfīda nanovadu fotovadāmību. Izpētītas porainā alumīnija oksīda matricās sintezētu sulfīda antimona nanovadu fotovadāmības kinētikas, fotovadāmības atkarībā no starojuma viļņa garuma un intensitātes. Parādīta matricas ietekme uz Sb2S3 nanovadu fotovadāmību.
34 Veikt fotostrāvas kvantu efektivitātes spektrālo atkarību pētījumus kompozītos, kas satur neplanāros ftalocianīnus, lai novērtētu to izmantošanas iespējas infrasarkanajā spektra daļā. Veikta kompozīta, kas satur neplanārohidroksigallijaftalocianīnu (GaOHPc) un poliheksiltiofēnu (P3HT), kā elektronu donorus un šķīstošo fullerēna C60 atvasinājumu kā elektronu akceptorus īsslēguma fotostrāvas kvantu efektivitātes (EQE) spektrālo atkarību mērījumi 370-1000 nm spektra rajonā. GaOHPc ievadīšana kompozītā paplašināja fotošūnas jutības spektru līdz pat 850-870 nm. Taču GaOHPc absorbcijas joslā īsslēguma fotostrāvas vērtības vēl ir 2-3 reizes zemākas nekā P3HT absorbcijas joslā. Lai palielinātu šūnas EQE vērtības infrasarkanajā spektra daļā, būtu vēlams GaOHPc aizvietot ar svina ftalocianīnu(PbPc).Tāpēc nākamo pētījumu etapu būtu jāveltī polikristāliskuPbPc slānīšu iegūšanai triklīnajāsingonijā.