Jaunas paaudzes pjezoelektriskie materiāli aktīvās vibrācijas kontroles sistēmām
Sākums: 01.01.2024.
Noslēgums: 31.12.2026.
Projekta numurs
lzp-2023/1-0571
Finansējums
299871
Projekta vadītājs
Reinis Ignatāns
Projektu īsteno
Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts
Zinātnes nozare
Inženierzinātnes
Kopsavilkums
Pjezoelektriskie materiāli tiek lietoti, sākot no ultrasonogrāfijas medicīnā un beidzot ar tik parastu pielietojumu kā dzirksteles ģeneratoru cigarešu šķiltavām. Lielākā daļa no labākajiem pjezoelektriskajiem materiāliem ir uz svina bāzes (piemēram, slavenā Pb(Zr, Ti)O3 jeb PZT sistēma). Tomēr, kopš ~ 2000. gadiem Eiropas Savienībā ir pieņemta tā sauktā RoHs direktīva, kas ierobežo kaitīgu elementu izmantošanu precēs (tā kā labākie pjezoelektriķi satur svinu, uz tiem attiecas šī direktīva). Bet PZT un tā atvasinājumi ir vienmēr tikuši atbrīvoti no RoHs direktīvas ietekmes, jo bezsvina materiāli ar tik augstas klases īpašībām nav vēl izveidoti. 2022. gadā tika atrasts jauns veids, kā materiāliem iegūt pjezoelektriskās īpašības, inducējot to ar statisku elektrisko lauku. Kā par pārsteigumu, šis efekts ir par kārtu vai divām lielāks nekā parastajos pjezoelektriskajos materiālos (PZT), bet efekts ir izteikti liels tikai pie zemām vadošā lauka frekvencēm. Šobrīd inducēta pjezoelektriskā efekta izcelsmi piedēvē mobiliem lādētiem defektiem, kas pārvietojas ārēja elektriskā lauka iedarbībā, bet tieši pierādījumi šai hipotēzei vēl nav. Šajā pētījumā mēs izgaismosim fizikālos mehānismus, kas atbild par nesen atklāto, lielo inducēto pjezoelektrisko efektu. Lai to izdarītu, mēs izveidosim kompleksus in situ/in operando eksperimentus un pielietosim vairākas ķīmiskās sintēzes stratēģijas, kas ļaus apstiprināt vai noliegt šī brīža hipotēzes par inducētā pjezoelektriskā efekta izcelsmi.
Projektu konkurss:
Fundamentālo un lietišķo pētījumu projektu 2023. gada atklātais konkurss