Nazwa instytucji finansującej: Narodowe Centrum Nauki
Informacja o finansowaniu lub dofinansowaniu zadania z budżetu państwa lub z państwowych funduszy celowych: Finansowanie ze środków budżetu państwa
Rodzaj dotacji budżetowej lub nazwa programu lub funduszu: SONATA-16
Nazwa zadania/projektu: Inżynieria fazy krystalicznej złożonych układów tlenków Ln3+-M3+- O2- (Ln=Lu, Y, Gd, Tb; M=Al, Ga, Sc) domieszkowanych jonami ziem rzadkich w modelowaniu właściwości luminescencyjnych, scyntylacyjnych i fotokonwersyjnych
Wartość finansowania lub dofinansowania i całkowita wartość zadania/projektu: 1 004 760, 00 PLN
Kierownik zadania/projektu: dr Karol Bartosiewicz, karol@ukw.edu.pl
Nazwa jednostki realizującej zadanie/projekt: Katedra Materiałów Optoelektronicznych Instytutu Fizyki UKW
Okres realizacji: 23.06.2021-22.06.2024
Nr umowy/decyzji: UMO-2020/39/D/ST3/02711
Status zadania/projektu: w trakcie realizacji
Obsługa administracyjno-finansowa zadania/projektu: Dział Nauki
Krótki opis zadania/projektu:

Materiały luminescencyjne stały się nieodłączną częścią codziennego życia. Można je znaleźć w lampach, sygnalizacji świetlnej, ekranach komputerów, telefonach komórkowych oraz na etykietach towarów. Materiały luminescencyjne są także używane w obrazowaniu medycznym, urządzeniach do kontroli bezpieczeństwa na lotniskach i wielu innych. Stały się one nieodzownym elementem zapewniającym wiele wygód oraz dobrobyt społeczeństwa. Inżynieria fazy krystalicznej jest podstawą do projektowania i zrozumienia właściwości materiałów. Układ tlenkowy Ln-M-O (Ln = Lu, Y, Gd, Tb; M = Al, Ga, Sc) domieszkowany jonami luminescencyjnymi (Ce3+, Pr3+, Eu3+) ma unikalne właściwości fizyczne i chemiczne, które są ściśle związane ze strukturą, składem chemicznym oraz metodami syntezy. Elastyczność systemu tlenkowego Ln-M-O pozwala na ekstremalne modyfikowanie składu chemicznego oraz struktury pod kątem zastosowań aplikacyjnych. W szczególności struktury Ln3M2M3O12- granatu LnMO3- perowskitu oraz struktury eutektyczne Ln3M2M3O12-M2O3 i LnMO3-M2O3.

Materiały te tworzą klasę wysoce wydajnych materiałów luminescencyjnych o niezwykle bogatej historii zastosowań, od luminoforów katodowych, laserów i luminoforów w lampach fluorescencyjnych po ich nowsze zastosowania jako scyntylatory, materiały termoluminescencyjne czy konwertery kolorów w świetle białym. Ogólnie, duże niedopasowanie promieni jonowych między jonami Ln3+ i M3+ sprzyja tworzeniu się fazy perowskitu, podczas gdy niewielkie niedopasowanie promieni jonowych stabilizuje fazę granatu. W konsekwencji system tlenkowy Ln-M-O zapewnia płynne przejście od fazy perowskitu do fazy granatu. Jednak wiedza na temat przejścia od fazy perowskitu do fazy granatu, a tym samym równowagi termodynamicznej, jest ograniczona, tj. granica między powstawaniem faz granatu i perowskitu nie jest określona dla monokryształów. Dlatego celem tego projektu jest wypełnienie luki w badaniach równowagi fazowej pomiędzy perowskitem i granatem.

Ta podstawowa wiedza pozwoli przewidzieć, jakie związki chemiczne mogą krystalizować w strukturze perowskitu lub granatu, a także w układach eutektycznych. W konsekwencji pozwoli to odkryć nowoczesne wielofunkcyjne kryształy i warstwy monokrystaliczne dla nowych aplikacji.