Kontakt        

+386 1 47 73 456
 
+386 1 47 73 191


tajnistvof5@ijs.si 

Odsek med letoma 1949 in 1969

Med letoma 1949 in 1969 se je področje raziskovanja na odseku razširilo na razvoj merilnih metod v infrardečem in optičnem valovnem področju in na daljno infrardečo in lasersko spektroskopijo. S tema dvema metodama je možno neposredno opazovati gibanja molekul v tekočinah in kristalih. Poleg osnovnih raziskav je odsek za fiziko trdne snovi že od samega začetka raziskoval tudi praktične vidike uporabe novih materialov in novih merilnih metod.


V laboratoriju za elektronsko mikroskopijo so z raziskavami začeli leta 1954, njihove prve raziskave pa so bile usmerjene v polimerne snovi. V kasnejšem obdobju se je težišče raziskav preneslo na področje materialov za jedrske tehnologije, saj so z elektronskim mikroskopom raziskovali mikrostrukturo keramičnih jedrskih goriv ter korozijo reaktorskega grafita in uranovih sulfidov. Poleg tega so raziskovali poškodbe reaktorskih sten in materialov, do katerih prihaja pri obsevanju snovi v reaktorju. Poleg raziskav polimerov in jedrskih goriv je laboratorij za elektronsko mikroskopijo raziskoval defekte v kristalih raznih spojin prehodnih kovin in lastnosti tankih plasti. Zanimali so jih tipi defektov, mehanizmi njihovega urejanja in interakcije med defekti v snoveh z zanimivimi električnimi in magnetnimi lastnostmi. Poleg temeljnih raziskav je laboratorij opravljal aplikativne raziskave, in sicer raziskave električnih lastnosti tankih plasti, ki so se uporabljale v takrat nastajajoči mikroelektronski tehnologiji kot uporovni in kondenzatorski elementi. Laboratorij za elektronsko mikroskopijo je že od vsega začetka opravljal priložnostne raziskave za potrebe industrijskih in drugih laboratorijev.

 


Slika: Površina kristala NaCl po obstreljevanju z ioni argona energije 4 keV.

 

Laboratorij za magnetno resonanco Instituta Jožefa Stefana je obstajal že pred letom 1969 in je bil eden najstarejših v takratni Jugoslaviji. Laboratorij je ugled po svetu pridobil predvsem s kvaliteto svojih znanstvenih del in publikacij. Prva leta je skupina gradila naprave, poleg tega pa opravljali tudi raziskovalna dela. Metode radiofrekvenčne spektroskopije so se takrat šele razvijale, zato še ni bilo specializiranih podjetij, ki bi izdelovala elektronsko opremo za raziskave. Raziskovalci na Odseku F5 so bili tako hkrati tudi konstruktorji in graditelji naprav.

Sprva so raziskovalci svojo pozornost namenjali molekularni fiziki, kasneje pa so se usmerili v preučevanje kristalov, zlasti feroelektrikov. Feroelektriki so snovi, ki so med drugim uporabne za izdelavo elementov elektronskih vezij, zato so teoretično bolj zanimivi. Prav raziskave feroelektrikov so tej skupini prinesle svetovni ugled, saj te predstavljajo bistven prispevek k teoriji feroelektrikov.



Slika: Eden izmed spektrometrov za jedrsko magnetno resonanco. Na sliki Miha Mali.

 

Raziskovalci so se ukvarjali tudi s študijem atomske strukture in dinamike kristalov. Pomembni so bili predvsem njihovi prispevki k raziskovanju strukture spojin žlahtnih plinov. Raziskovali so tudi radiacijske defekte s poudarkom na reaktorskih materialih in biološko aktivnih snoveh.


Skupina je pri svojem delu uporabljala različne naprave:

  • Z jedrsko magnetno resonanco (NMR) so študirali kristalno strukturo, dinamične procese v kristalih, molekulska gibanja v trdni snovi, dinamične karakteristike velemolekulskih snovi ter lastnosti faznih prehodov. Za meritve izjemno šibkih električnih signalov je bil spektrometer preurejen na avtomatsko ponavljanje meritve spektrov, ki so jih s pomočjo računalnika CAT povprečili in s tem odpravili šum.

 


Slika: NMR v 50. letih, upravlja ga dr. Ivan Zupančič.

 

  • Z napravo za elektronsko paramagnetno resonanco so raziskovali kristalne in molekulske strukture, hipefine strukture, radiacijske defekte, barvne centre ter kinetike kemijskih reakcij.
  • Z aparaturo za jedrski spinski odmev so zasledovali dinamične procese v snoveh in molekulsko ter kristalno strukturo trdnih snovi.
  • Z merilnikom za dielektrične konstante v območju radijskih frekvenc so določevali vpliv temperature in električnega polja na dielektrične lastnosti kristalov v območju od 100 do 1300 kHZ.
  • Uporabljali so utekočinjevalnik helija in vodika (model ARTHUR D.LITT, 25H), s katerim so lahko že v tistih časih opravljali meritve pri zelo nizkih temperaturah med 1 K in 77 K.
  • S spektrometrom za daljno infrardeče območje so merili absorpcijo infrardeče svetlobe v kristalih in tekočinah.


 

Slika: Spektrometer za daljno infrardeče območje. Na sliki Borut Lavrenčič.

 

Naprave, ki so jih uporabljali v laboratoriju, so bile večinoma zgrajene na odseku. Izdelali so tudi nekaj naprav za zunanje naročnike, ki so bile prirejene posameznim meritvam.

Izdelali so tudi protonske magnetometre za zelo natančne meritev šibkih magnetnih polj, diferencialni magnetometer za potrebe arheologije in seizmologije, ki se uporablja za napovedovanje potresov, merilnik za ugotavljanje količine olja v rastlinskih semenih z nedestruktivno metodo, kar omogoča selekcijo in izboljšavo semen. Uvedli so tudi novo metodo za nadzor dielektričnih lastnosti feroelektrične keramike za kondenzatorje.

Vse pravice prdržane @ 2015. Odsek za fiziko trdne snovi