EXAFS spektroskopijas laboratorija

• Rentgenabsorbcijas spektru analīzes un modelēšanas metožu izstrāde, izmantojot dažādas teorētiskās metodes.

Mēs izstrādājam uzlabotas datu analīzes metodes strukturālās informācijas iegūšanai no rentgenabsorbcijas spektriem.

• Jaunu eksperimentālo metožu izstrāde un pielietošana rentgenabsorbcijas spektroskopijas jomā.

Mēs esam iesaistīti jaunu eksperimentālo metožu izstrādē un pielietošanā sinhrotrona starojuma centros.

• Dažādu materiālu strukturālo īpašību izpēte, izmantojot sinhrotrona starojuma rentgenabsorbcijas spektroskopiju.

Mēs veicam sistemātiskus pētījumus, izmantojot sinhrotrona starojuma rentgenabsorbcijas spektroskopiju, lai labāk izprastu un optimizētu dažādu materiālu funkcionālās īpašības.

Aktīvie projekti:

Apvārsnis 2020

CAMART2 (2017-2024)

Apvārsnis 2020 - EUROfusion

ODS tērauda izstrāde un ražošana, izmantojot STARS procesu (2021-2025)

COST starptautiskie projekti

Eiropas materiālu informātikas tīkls (2023-2027)

Uz datiem balstītas lietojumprogrammas funkcionālo materiālu inženierijas jomā: atvērts tīkls (2023-2027)

LZP granti

Daudzkomponentu sakausējumu un saistīto savienojumu noslēpumu pētījumi, izmantojot rentgenabsorbcijas spektroskopiju un atomistisko modelēšanu (2024-2026)

Uz entropiju balstīta pieeja halkogenīdu savienojumu termoelektrisko īpašību uzlabošanai (2024-2026)

Bezkontakta nanotermometrija, izmantojot rentgenabsorbcijas spektrus (2023-2026)

Realizētie projekti:

ERAF

Funkcionālas tintes drukāšana bezvadu enerģijas sistēmām (2021-2023)

Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts

Kristalītu izmēra un sastāva ietekme uz polaronu veidošanos nanokristāliskajos volframātos (2020-2022)

Apvārsnis 2020 - EUROfusion

"ODS steel with high creep strength", EUROfusion WPMAT - Advanced Steels Project (MAT-2.3.2-T005-D004) (2014-2020)

When and how ODS particles are formed? - X-ray Absorption Spectroscopy and ab initio modelling of ODS steels (2015-2017)

LZP granti

Kodola-apvalka nanovadu heterostruktūras no lādiņa blīvuma viļņu materiāliem optoelektronikas pielietojumiem (2021-2023)

Organisku-neorganisku hibrīdsistēmu izstrāde rentgenstarojuma detektēšanai (2020-2022)

Metālu hidrīdu rentgena absorbcijas pētījumi ekstrēma spiediena apstākļos (2018-2020)

Lokālās struktūras noteikšana funkcionālos materiālos no rentgenabsorbcijas spektriem (2013-2016)

• Darbs “In-situ pētījums par cinka peroksīda sadalīšanos cinka oksīdā, izmantojot rentgenstaru absorbcijas spektroskopiju un reversās Montekarlo simulācijas” (doi: 10.1002/pssb.202200001) ir atzīts par vienu no labākajiem MaxIV sinhrotronā centrā 2022.gadā un iekļauts MaxIV Highlights 2022.

• Laboratorijas darbs par vara molibdātu struktūras un īpašību attiecību izpētes tika iekļauts Latvijas Zinātņu akadēmijas gadagrāmatā 2022. gadam.

• Darbu “Izskaidrota molibdātu un volframātu lokālās atomārās struktūras ietekme uz to termohromiskām un magnētiskām īpašībām” Latvijas Zinātņu akadēmija nosaukusi starp nozīmīgākajiem zinātnes sasniegumiem 2021. gadā.

• Ir publicēts pārskats par modernām rentgenstaru absorbcijas spektru analīzes metodēm, kuru pamatā ir molekulārā dinamika un apgrieztās Monte Karlo simulācijas (https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2018.12.032).

• Darbs “Mākslīgā neironu tīkla izmantošana EXAFS analīzei” (doi: 10.1103/physrevlett.120.225502) ir atzīts par vienu no labākajiem ELETTRA sinhrotronā centrā 2018.gadā un iekļauts ELETTRA Highlights 2018-2019.

• Darbs “Origin of pressure-induced metallization in Cu₃N: an X-ray absorption spectroscopy study” (doi: 10.1002/pssb.201870141) tika atspoguļots uz Physica Status Solidi B žurnāla vāka.

Vācija:

• DESY PETRA-III synchrotron center
• Institut für Werkstoffkunde, Leibniz Hannover University (Hannover)
• Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) (Berlin)
• Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) (Berlin)

Francija:

• SOLEIL synchrotron center

Italija:

• ELETTRA synchrotron center

Portugāle

• University of Minho

Spānija:

• ALBA synchrotron center
• Ceit (San Sebastian)

Zviedrija:

• MaxIV synchrotron center
• KTH
• RISE Acreo

ASV:

• Stony Brook University

Ungārija:

• Wigner Research Centre for Physics

Krievija:

• Department of Chemistry, St.Petersburg State University
• Joint Institute for Nuclear Research
• Skolkovo Institute of Science and Technology (Moscow

Dienvidkoreja

• Yeungnam University (Gyeongsan)

2025

S. Drescher, A. Kuzmin, E. Welter, J. Freudenberger, A. Smekhova, Component-dependent lattice distortions and atomic scale insights in multi-component Au-Cu-Ni-Pd-Pt based alloys, Nano Res. 18 (2025) 94907122.

2024

A. Smekhova, D. Gaertner, A. Kuzmin, A. Guilherme Buzanich, G. Schuck, I. Zizak, G. Wilde, K. V. Yusenko, S. Divinski, Anomalies in the short-range local environment and atomic diffusion in single crystalline equiatomic CrMnFeCoNi high-entropy alloy, Nano Res. 17 (2024) 5336-5348.

H. Arslan, I. Pudza, A. Kuzmin, S. Karazhanov, Evidence of local structural distortions and subtle thermal disorder in transparent photochromic yttrium oxyhydride, Appl. Phys. Lett. 124 (2024) 151901.

I. Weisbord, M. Barzilay, R. Cai, E. Welter, A. Kuzmin, A. Anspoks, T. Segal-Peretz, The development and atomic structure of zinc oxide crystals grown within polymers from vapor phase precursors, ACS Nano 18 (2024) 18393-18404.

A. Kuzmin, X-ray absorption spectroscopy in high-entropy material research, in High-Entropy Alloys: Design, Manufacturing, and Emerging Applications, G. Yasin, M. Abubaker Khan, M. Afifi, T. Anh Nguyen, Y. Zhang (Eds.), pp. 121-155 (Elsevier, 2024).

J. Timoshenko and A. Kuzmin, Reverse Monte Carlo and Molecular Dynamics approaches to EXAFS analysis, pp. 695-701, A. Kuzmin, EDA: EXAFS Data Analysis software package, pp. 728-733, in International Tables for Crystallography, Volume I: X-ray Absorption Spectroscopy and Related Techniques, Eds. C. Chantler, F. Boscherini and B. Bunker (IUCr) (Wiley-Blackwell, 2024).

2023

G. Bakradze, E. Welter, A. Kuzmin, Peculiarities of the local structure in new medium- and high-entropy, low-symmetry tungstates, J. Phys. Chem. Solids 172 (2023) 111052.

J. M. Ribeiro, F. J. Rodrigues, F. C. Correia, I. Pudza, A. Kuzmin, A. Kalinko, E. Welter, N. P. Barradas, E. Alves, A. P. LaGrow, O. Bondarchuk, A. Welle, A. Telfah, C. J. Tavares, The influence of Sb doping on the local structure and disorder in thermoelectric ZnO:Sb thin films, J. Alloys Compd. 939 (2023) 168751.

I. Pudza, K. Pudzs, A. Tokmakovs, N. R. Strautnieks, A. Kalinko, A. Kuzmin, Nanocrystalline CaWO4 and ZnWO4 tungstates for hybrid organic-inorganic X-ray detectors, Materials 16 (2023) 667.

2022

G. Bakradze, A. Kalinko, A. Kuzmin, Chemical-state analyses of Ni, Zn, and W ions in NiWO₄-ZnWO₄ solid solutions by x-ray photoelectron spectroscopy, J. Phys. Chem. Solids 161 (2022) 110425.

A. Smekhova, A. Kuzmin, K. Siemensmeyer, C. Luo, K. Chen, F. Radu, E. Weschke, U. Reinholz, A. Guilherme Buzanich, K. V. Yusenko, Al-driven peculiarities of local coordination and magnetic properties in single-phase Alx-CrFeCoNi high-entropy alloys, Nano Res. 15 (2022) 4845-4858.

A. Kuzmin, I. Pudza, K. Klementiev, In situ study of zinc peroxide decomposition to zinc oxide by X-ray absorption spectroscopy and reverse Monte Carlo simulations, Phys. Status Solidi B 259 (2022) 2200001.

I. Pudza, A. Anspoks, G. Aquilanti, A. Kuzmin, Revealing the local structure of CuMo1-xWxO4 solid solutions by multi-edge X-ray absorption spectroscopy, Mater. Res. Bull. 153 (2022) 111910.

G. Krieke, G. Doke, A. Antuzevics, I.Pudza, A. Kuzmin, E. Welter, Tuneable persistent luminescence of novel Mg3Y2Ge3O12 garnet, J. Alloys Compd. 922 (2022) 166312.

G. Bakradze, A. Kuzmin, Octahedral tilting in homologous perovskites series CaMoO3-SrMoO3-BaMoO3 probed by temperature-dependent EXAFS spectroscopy, Materials 15 (2022) 7619.

2021

I. Pudza, A. Kalinko, A. Cintins, A. Kuzmin, Study of the thermochromic phase transition in CuMo_1-xW_xO₄ solid solutions at the W L₃-edge by resonant X-ray emission spectroscopy, Acta Mater. 205 (2021) 116581.

S. Kato, N. Nakajima, S. Yasui, S. Yasuhara, D. Fu, J. Adachi, H. Nitani, Y. Takeichi, A. Anspoks, Dielectric response of BaTiO₃ electronic states under AC fields via microsecond time-resolved X-ray absorption spectroscopy, Acta Mater. 207 (2021) 116681.

E. Butanovs, A. Kuzmin, S. Piskunov, K. Smits, A. Kalinko, B. Polyakov, Synthesis and characterization of GaN/ReS₂, ZnS/ReS₂ and ZnO/ReS₂ core/shell nanowire heterostructures, Appl. Surf. Sci. 536 (2021) 147841.

J. Purans, A. P. Menushenkov, S. P. Besedin, A. A. Ivanov, V. S. Minkov, I. Pudza, A. Kuzmin, K. V. Klementiev, S. Pascarelli, O. Mathon, A. D. Rosa, T. Irifune, M. I. Eremets, Local electronic structure rearrangements and strong anharmonicity in YH₃ under pressures up to 180 GPa, Nat. Commun. 12 (2021) 1765.

F. C. Correia, J. M. Ribeiro, A. Kuzmin, I. Pudza, A. Kalinko, E. Welter, A. Mendes, J. Rodrigues, N. Ben Sedrine, T. Monteiro, M. R. Correia, C. J. Tavares, The role of Ga and Bi doping on the local structure of transparent zinc oxide thin films, J. Alloys Compd. 870 (2021) 159489.

I. Pudza, A. Anspoks, A. Cintins, A. Kalinko, E. Welter, A. Kuzmin, The influence of Zn²⁺ ions on the local structure and thermochromic properties of Cu_1-xZn_xMoO₄ solid solutions, Mater. Today Commun. 28 (2021) 102607.

G. Bakradze, A. Kalinko, A. Kuzmin, Evidence of dimerization of nickel ions in NiWO₄ and Zn_cNi_1-cWO₄ solid solutions probed by EXAFS spectroscopy and reverse Monte Carlo simulations, Acta Mater. 217 (2021) 117171.

E. Butanovs, A. Zolotarjovs, A. Kuzmin, B. Polyakov,  Nanoscale X-ray detectors based on individual CdS, SnO₂ and ZnO nanowires, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 1014 (2021) 165736.

D. Bocharov, I. Pudza, K. Klementiev, M. Krack, A. Kuzmin, Study of high-temperature behaviour of ZnO by ab initio molecular dynamics simulations and X-ray absorption spectroscopy,  Materials 14 (2021) 5206.

2020

A. Kuzmin, J. Timoshenko, A. Kalinko, I. Jonane, A. Anspoks, Treatment of disorder effects in X-ray absorption spectra beyond the conventional approach, Rad. Phys. Chem. 175 (2020) 108112.

A. Anspoks, C. Marini, T. Miyanaga, B. Joseph, A. Kuzmin, J. Purans, J. Timoshenko, A. Bussmann-Holder, Local structure of A-atom in ABO₃ perovskites studies by RMC-EXAFS, Rad. Phys. Chem. 175 (2020) 108072.

I. Jonane, A. Cintins, A. Kalinko, R. Chernikov, A. Kuzmin, Low temperature X-ray absorption spectroscopy study of CuMoO₄ and CuMo_0.90W_0.10O₄ using reverse Monte-Carlo method, Rad. Phys. Chem. 175 (2020) 108411.

L. Nataf, F. Baudelet, A. Polian, I. Jonane, A. Anspoks, A. Kuzmin, T. Irifune, Recent progress in high-pressure X-ray absorption spectroscopy studies at the ODE beamline, High Pressure Res. 40 (2020) 82-87.

J.M. Ribeiro, F.C. Correia, A. Kuzmin, I. Jonane, M. Kong, A.R. Goni, J.S. Reparaz, A. Kalinko, E. Welter, C.J. Tavares, Influence of Nb-doping on the local structure and thermoelectric properties of transparent TiO₂:Nb thin films, J. Alloys Compd. 838 (2020) 155561.

B. Polyakov, E. Butanovs, A. Ogurcovs, S. Vlassov, M. Zubkins, I. Jonane, A. Cintins, A. Kalinko, A. Kuzmin, J. Purans, Understanding the conversion process of magnetron-deposited thin films of amorphous ReO_x to crystalline ReO₃ upon thermal annealing,  Cryst. Growth Des. 20 (2020) 6147-6156.

2019

I. Jonane, A. Anspoks, G. Aquilanti, A. Kuzmin, High-temperature X-ray absorption spectroscopy study of thermochromic copper molybdate, Acta Mater. 179 (2019) 26-35.

S. Rahman, S. Samanta, A. Kuzmin, D. Errandonea, H. Saqib, D.L. Brewe, J. Kim, J. Lu, L. Wang, Tuning the photoresponse of nano-heterojunction: Pressure-induced inverse photoconductance in functionalized WO₃ nanocuboids, Adv. Sci. (2019) 1901132:1-9.

T. Schenk, A. Anspoks, I. Jonane, R. Ignatans, B.S. Johnson, J.L. Jones, M. Tallarida, C. Marini, L. Simonelli, P. Hönicke, C. Richter, T. Mikolajick, U. Schroeder, Local structural investigation of hafnia-zirconia polymorphs in powders and thin films by X-ray absorption spectroscopy, Acta Mater. 180 (2019) 158-169.

2018

J.Timoshenko, A.Anspoks, A.Cintins, A.Kuzmin, J.Purans, A.I.Frenkel, Neural network approach for characterizing structural transformations by x‐ray absorption fine structure spectroscopy, Phys. Rev. Lett. 120 (2018) 225502:1‐6.

E. Butanovs, S. Vlassov, A. Kuzmin, S. Piskunov, J. Butikova, B. Polyakov, Fast-response single-nanowire photodetector based on ZnO/WS₂ core/shell heterostructures, ACS Appl. Mater. Interfaces 10 (2018) 13869-13876.

I. Jonane, A. Anspoks, A. Kuzmin, Advanced approach to the local structure reconstruction and theory validation on the example of the W L₃-edge extended X-ray absorption fine structure of tungsten, Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 26 (2018) 025004 (11 pp).

I. Jonane, A. Cintins, A. Kalinko, R. Chernikov, A. Kuzmin, Probing the thermochromic phase transition in CuMoO₄ by EXAFS spectroscopy, Phys. Status Solidi B 255 (2018) 1800074:1-5.

A. Kuzmin, A. Anspoks, A. Kalinko, J. Timoshenko, L. Nataf, F. Baudelet, T. Irifune, Origin of pressure-induced metallization in Cu₃N: an X-ray absorption spectroscopy study, Phys. Status Solidi B 255 (2018) 1800073:1-6.

2017

J. Timoshenko, A. Anspoks, A. Kalinko, A. Kuzmin, Thermal disorder and correlation effects in anti-perovskite-type copper nitride, Acta Mater. 129 (2017) 61-71.

B. Polyakov, A. Kuzmin, S. Vlassov, E. Butanovs, J. Zideluns, J. Butikova, R. Kalendarev, M. Zubkins, A comparative study of heterostructured CuO/CuWO₄ nanowires and thin films, J. Cryst. Growth 480 (2017) 78-84.

2016

A. Kuzmin, A. Anspoks, A. Kalinko, J. Timoshenko, The use of x-ray absorption spectra for validation of classical force-field models,
Z. Phys. Chem. 230 (2016) 537-549.

I. Jonane, K. Lazdins, J. Timoshenko, A. Kuzmin, J. Purans, P. Vladimirov, T. Gräning, J. Hoffmann,  Temperature-dependent EXAFS study of the local structure and lattice dynamics in cubic Y₂O₃, J. Synchrotron Rad. 23 (2016) 510-518.

S. Piskunov, P. A. Žguns, D. Bocharov, A. Kuzmin, J. Purans, A. Kalinko, R. A. Evarestov, S. E. Ali, F. Rocca, Interpretation of unexpected behavior of infrared absorption spectra of ScF₃ beyond the quasiharmonic approximation, Phys. Rev. B 93 (2016) 214101:1-9.

Pilnībā drukājams lokans induktīvs bezvadu gaismas avots

Laboratorijas mājaslapa: dragon.lv/exafs/