= Vpliv dislokacij induciranih s hladnim sintranjem na feroelektrično polarizacijo =
[[https://www.ijs.si/ijsw/ARRSProjekti/2023|Nazaj na seznam za leto 2023]]

----
=== Oznaka in naziv projekta ===
J2-50077 Vpliv dislokacij induciranih s hladnim sintranjem na feroelektrično polarizacijo<<BR>>J2-50077 Dislocation imprint by cold sintering to tailor ferroelectric polarization

=== Logotipi ARIS in drugih sofinancerjev ===
{{https://www.ijs.si/ijsw/ARRSProjekti/SeznamARRSProjekti?action=AttachFile&do=get&target=ARISLogoSlo.jpg|© Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije|height="70"}}

=== Projektna skupina ===
Vodja projekta: doc. dr. Mojca Otoničar

'''Sestava projektne skupine: '''[https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/20787]

=== Vsebinski opis projekta ===

Slovensko - kratek opis

Zmanjšanje stroškov energije pri izdelavi novih funkcijskih materialov za učinkovito napajanje sodobne elektronske opreme ter čim večja samooskrba naprav s potrebno energijo sta poglavitni skrbi znanstvenikov in družbe. V projektu želimo uvesti postopek hladnega sintranja za izdelavo posodobljenih feroelektričnih materialov - materialov, ki omogočajo učinkovito rabo in pretvorbo energije. Glavni cilj je izkoristiti mehanizme, na katerih temelji nizkotemperaturna tehnika hladnega sintranja (< 300 °C), ki ob pomoči tlaka in raztopin učinkuje na zgoščevanje z raztapljanjem pod vplivom tlaka. Postopek ima potencialno številne prednosti pred visoko-temperaturno obdelavo, npr. manjšo porabo energije in preprečitev hlapenja škodljivih elementov, omejitev pretirane rasti zrn, difuzije elementov med različnimi fazami, omejevanje mobilnosti defektov, idr. Mehano-kemijski proces raztapljanja med sintranjem nadalje botruje nastanku intrinzičnih defektov - dislokacij in drugih napak, kjer se naboj in napetosti v kristalni mreži kopičita, kar preko interakcije defektov z domenskimi stenami ter vplivanjem na mobilnost sten omogočajo prilagajanje funkcijskih odzivov feroelektrikov. Namen projekta je raziskati celokupen potencial oblikovanja napredne feroelektrične keramike z vtiskanjem kristalnih defektov s hladnim sintranjem, t.i. kontrolirano nanostrukturiranje. 

Defekti različnih dimenzij, inducirani s hladnim sintranjem močno vplivajo na velikost, obliko, vpenjanje in gibanje domenskih sten, kar spreminja feroelektrikom njihove edinstvene lastnosti. Zato so cilji projekta (1) razumeti, kako lahko s procesi hladnega sintranja nadzorujemo stanje napak v materialih; (2) preučiti defekte, zlasti dislokacije, na atomski ravni in analizirati porazdelitve nabojev in napetosti v okolici defektov, ter njihove interakcije z domenskimi stenami, kar je ključno za razumevanje in prilagajanje elektromehanskih odzivov feroelektrikov. Uvedli bomo tehniko 4D presevne elektronske mikroskopije, ki ponuja edinstven zajem elektronskih difrakcij za zaznavanje premikov v elektronskih gostotah, kar bo prispevalo k razumevanju lokalne porazdelitve polarizacije in mehanskih napetosti. Nazadnje je cilj (3) preučiti povezave med pogoji sintranja, induciranimi defekti in funkcijskimi lastnostmi preko meritev električne prevodnosti in dielektričnih izgub v različnih atmosferah ter meritvami polarizacije in napetosti v električnem polju. Doseganje omenjenih ciljev je pomembno za razumevanje narave defektov, in bo omogočilo njihovo kontrolo in s tem krojitev možnosti shranjevanja in elektromehanske pretvorbe energije.

English - short description

In this project, we will investigate unique defects (dislocations) produced during cold
sintering, which is a newly developed low-energy consumption technique, to better
understand their formation and role in order to exploit them for designing new and improved
ferroelectric energy-related materials. To this aim, we will (1) unravel the mysteries of the
cold sintering mechanisms, (2) manipulate defects, i.e., cold-sintering-induced dislocations,
(3) precisely determine the states of stresses and charges and their distribution in the vicinity of
dislocations using the sub-atomic 4D STEM microscopy, to understand the effects of induced
defects on polarization, their interactions with ferroelectric domain walls, and thus on the ferroelectric functionalities.



=== Faze projekta in opis njihove realizacije ===
1. Faza:
Optimizacija postopka hladnega sintranja feroelektrikov in izboljšanje razumevanja mehanizmov sintranja

2. Faza:
Manipulacija induciranih defektov (dislokacij) s hladnim sintranjem in s tem krojitev funkcijskih lastnosti feroelektrikov 

3. Faza:
Določanje stanja napetosti in porazdelitev nabojev v okolici dislokacij s pomočjo 4D STEM mikroskopske metode, za razumevanje vpliva defektov na polarizacijo in interakcijo z domenskimi stenami

4. Faza:
Določitev tipa točkovnih defektov preko meritev prevodnosti v različnih atmosferah


=== Bibliografske reference ===
 * [[http://www.sicris.si/public/jqm/cris.aspx?lang=slv&opdescr=home&opt=1|Reference - SICRIS]]
 * [[https://www.ijs.si/ijsw/ARRSProjekti/2020/ime%20projekta_123#nowhere|Referenca 1]]
 * [[https://www.ijs.si/ijsw/ARRSProjekti/2020/ime%20projekta_123#nowhere|Referenca 2]]
 * [[https://www.ijs.si/ijsw/ARRSProjekti/2020/ime%20projekta_123#nowhere|Referenca - Revija]]

----
[[https://www.ijs.si/ijsw/ARRSProjekti/2023|Nazaj na seznam za leto 2023]]