LU CFI e-pastsLIMSCAMART2

Jauniem radiācijas dozimetriem paredzētu nanostrukturētu YAlO3:Mn keramiku izgatavošana, raksturošana un datormodelēšana.

Projekta numurs: LV-UA/2016/1

Projekta ilgums: 2 gadi, 1. posms 2016. gada 1.novembris - 2017.gada 1.novembris

Latvijas puses projekta vadītājs vadošais pētnieks Dr. Phys. Anatolijs Popovs

Ukrainas puses projekta vadītājs Prof. Dr.Sci Serhii Ubizskii, Ļvovas Valsts Politehniskās universitātes

pusvadītāju elektronikas departaments

Projekta mērķis:

Uz jonizējošā starojuma dozimetrijai paredzētiem YAlO3:Mn nanopulveriem bāzētu keramikas materiālu strukturālo, luminiscences un dozimetrisko īpašību kompleksa pētīšana, lai noteiktu jonizējošā starojuma uzkrāšanas un nolasīšanas mehānismus.

Projekta 1. posmā paveiktie darbi

1. Veikti YAlO3 ideāla perovskita aprēķini, atlasīti pētāmajam materiālam vispiemērotākie bāzes komplekti, izmantojot blīvuma funkciju teoriju un apmaiņas-korelācijas funkcionāļus;

2. Veikti ideāla YAlO3 makromateriāla raksturlielumu (kristālrežģa konstantu, elastīgo konstantu, makromateriāla moduļu, u.c.) un tā elektroniskās struktūras aprēķini. Tie salīdzināti ar pieejamiem eksperimentāliem datiem. Rezultāti apkopoti iesniegšanai žurnālā Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, kā arī prezentēts stenda referāts konferencē:

XVII. E-MRS 2016 Fall Meeting (Varšava, Polija, Septembris 2017).

R.I. Eglitis and A.I. Popov, “Ab initio calculations of the optical properties and polar (001) surfaces of YAlO3”. Abstracts: E, p. 119 1.

3. Izveidota superšūna, kas nepieciešama, lai simulētu Mn2+ jonu koncentrāciju eksperimentos;

4. Veikti YAlO3: Mn2+ elektroniskās struktūras aprēķini un prognozēti vakanti un aizņemti enerģijas stāvokļu aizliegtajā zonā. . Rezultāti apkopoti iesniegšanai žurnālā Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, prezentēts stenda referāts konferencē:

XVII. E-MRS 2016 Fall Meeting (Varšava, Polija, Septembris 2017),

I.Isakovica, S. Piskunov, and A.I. Popov, “Electronic structure of Mn-doped YAlO3: prediction from the first principles”. Abstracts: E, p. 125.

5. Veikta kompensējošo defektu (F-centrs, Mn4+, u.c.) datorsimulācija, to ietekme uz lādiņu stāvokļiem aizliegtajā zonā;

6. Sagatavotas magnētiskās rezonanses mēriekārtas un 4. gab YAlO3 paraugi sagatavošana magnētisko rezonanšu pētījumiem.

7. Veikti pirmie aktivētu YAlO3 monokristālu un pulveru paramagnētisko centru pētījumi ar elektronu paramagnētiskās rezonanses metodi (EPR).

8. Veikta YAlO3 EPR spektru parametrizācija, noskaidrots, ka keramikā novēroti Mn joni 2+ lādiņa stāvoklī.

9.Ar absorbcijas un luminiscences metodēm novērtēta radiācijas defektu termiskā stabilitāte.

prezentēts stenda referāts konferencē:

Applied Nanotechnology and Nanoscience International Conference 2017 (ANNIC 2017), 18-20 Oktobris 2017, Roma, Itālija,

Ya. Zhydachevskyy, N. Martynyuk, A. Popov, D. Sugak, P. Bilski, S. Ubizskii, M. Berkowski, A. Suchocki, “Thermoluminescent and dosimetric properties of Mn-doped YAP nanoceramics”, Book of Abstracts, p. 259.

10. Veikti tīru un aktivētu YAlO3 monokristālu radiācijas un piejaukumu defektu pētījumi ar magnētisko rezonanšu metodēm zemās (šķidrā hēlija un šķidrā slāpekļa) temperatūrās, izmantojot EPR, MCD-EPR, ODMR metodes.

11. Apstrādāti un izvērtēti magnētisko rezonanšu pētījumu rezultāti. Tie apkopoti 2 publikācijās, kas iesniegtas žurnālos Acta Physica Polonica un Low Temperature Physics, kā arī prezentēti stenda referātos konferencēs:

  • XVII. E-MRS 2016 Fall Meeting (Varšava, Polija, Septembris 2017),
  • A. Antuzevics, J. Gabrusenoks, E. Elsts, U. Rogulis, Ya. Zhydachevskii, S. Ubizskii, D. Sugak, and A.I. Popov, “Luminescence and defect centers in YAlO3:Mn”. Abstracts: E, p. 123-1.
  • U. Rogulis, A. Fedotovs, A. Antuzevics, Dz. Berzins, Ya. Zhydachevsky, D. Sugak, and A.I. Popov, “Correlation of optical and paramagnetic properties of activator centers in glass-ceramics and ceramics”. Abstracts: E, p. 124-3.
  • International Conference on Oxide Materials for Electronic Engineering – fabrication, properties and application (OMEE-2017), Maijs 29 – Jūnijs 2, 2017, Lviv, Ukraine
  • U. Rogulis, A. Fedotovs, A. Antuzevics, Dz. Berzins, “Optical detection of paramagnetic centres in activated oxyfluoride glass-ceramics”, Book of Abstracts, p. 58.
  • 33. LU CFI konference (Rīga, Latvija, 2017).
  • E. Elsts, A. Antuzevics, U. Rogulis, Ya. Zhydachevskii, S. Ubizskii, D. Sugak, and A.I. Popov, "Defect centres in YAlO3:Mn". Abstract: p. 39.