Razvoj kompleksnim magnetnih in polarnih redov iz enostavnih 2D podstruktur v plastovitih hidridnih organo-anorganskih halogenometalatih
Oznaka in naziv projekta
N1-0345 Razvoj kompleksnim magnetnih in polarnih redov iz enostavnih 2D podstruktur v plastovitih hidridnih organo-anorganskih halogenometalatih
N1-0345 Evolution of the complex magnetic and polar orders from simple 2D scaffolds in the layered hybrid organic-inorganic halometallates
Logotipi ARIS in drugih sofinancerjev
Projektna skupina
Vodja projekta: izr. prof. dr. Andrej Zorko
dr. Matej Pregelj
dr. Matjaž Gomilšek
dr. Tilen Knaflič
Damjan Vengust
dr. Tomaž Mertelj
dr. Zvonko Jagličić
dr. Vojko Jazbinšek
dr. Mirela Dragomir
Sodelujoče raziskovalne organizacije: Povezava na SICRIS
Sestava projektne skupine: Povezava na SICRIS
Vsebinski opis projekta
Sistemi, v katerih se pojavljata magnetni in polarni red, so zelo zanimivi s stališča fizike in kemije kondenzirane snovi, dvodimenzionalni (2D) materiali pa so postali strateški za področja elektronike/spintronike, fotonike, energetike in biomedicine. V okviru projekta bodo razviti novi hibridni organsko-anorganski halometalati(II), HOAH, s plastovitimi strukturami, kar bi lahko vodilo do kompleksnih magnetnih in polarnih redov, s ciljem doseganja multiferoičnosti in po možnosti magneto-električne sklopitve. Razvoj se bo nadaljeval z implementacijo funkcionalnih kiralnih in/ali asimetričnih organskih kationov in dopiranjem/substitucijo posameznih strukturnih ogrodij v materialih HOAH. Polarni red in lokalna simetrija struktur bosta določeni z difrakcijskimi in spektroskopskimi tehnikami ter električnimi meritvami. Magnetne lastnosti bodo natančno raziskane eksperimentalno, tako s preučevanjem makroskopske magnetizacije in ac susceptibilnosti, kot tudi lokalno z uporabo elektronske in jedrske magnetne ter kvadrupolne resonance. Ab-initio izračuni bodo dopolnili eksperimentalne rezultate. Za izbrane materiale HOAH bomo raziskali strukturni in magnetni odziv na zunanje parametre (električno polje, tlak, svetloba), kar bo zagotovilo spoznanja o nastanku teh eksotičnih stanj in dodaten vpogled v mehanizme superizmenjalne interakcije. Izvedene bodo magnetno-transportne in optične raziskave, da bi utrli pot k uporabi v opto-magneto-elektroniki. Izbrani HOAH materiali bodo pripravljeni in karakterizirani v obliki tankih filmov, saj je njihov razvoj ključen za integracijo v nano naprave. Razvita bo naprava, ki temelji na spoju tankega filma HOAH s funkcionalnim substratom, kjer bi se napetostna vrata uporabljala za manipulacijo magnetnega, električnega in/ali optičnega stanja. Raziskave v takšni multidisciplinarni skupini bodo razjasnile nekatere vidike HOAH s stališča (kvazi)2D materialov.
Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani SICRIS.
Faze projekta in opis njihove realizacije
1. Faza: Razvoj funkcionalnih hibridnih organo-anorganskih halometalatov (HOIH)
2. Faza: Razvoj magnetno neurejenih/dopiranih HOIH materialov
3. Faza: Študija magnetizma HOIH materialov
4. Faza: Določitev izvora, mehanizmov in obnašanja elektronskih faz v HOIH materialih
5. Faza: Splopitev med različnimi redi v HOIH materialih