Članek v reviji Liquid Crystals
14. november 2023
George Cordoyiannis z Odseka za fiziko trdne snovi F5 je v sodelovanju s sodelavci iz KU Leuven (Belgija) objavil vabljen pregledni članek z naslovom 
Review of high-resolution calorimetric studies of cyanoalkylbiphenyl and cyanoalkoxybiphenyl liquid crystals and related compounds v reviji Liquid Crystals ob 50-letnici odkritja pomembne družine cianobifenilnih spojin. V članku podajo pregled različnih kalorimetričnih metod in poudarijo pomembnost meritev s kalorimetrijo visoke ločljivosti teh spojin v zadnjih 50 letih.
| |
Članek v reviji Physical Review Letters
9. november 2023
Sodelavec Odseka za fiziko trdne snovi F5 Andrej Vilfan je v sodelovanju s kolegoma iz Nemčiji in Velike Britaniji v reviji Physical Review Letters objavil članek z naslovom Lorentz Reciprocal Theorem in Fluids with Odd Viscosity. Tekočine z liho viskoznostjo imajo zlomljeno simetrijo ob obratu časa in zato v njih Lorentzev izrek recipročnosti ne velja. V članku izpeljemo način, kako mu vrnemo veljavnost in pokažemo uporabo za napoved gibanja aktivnih delcev v taki tekočini.
| |
Članek v reviji ACS Omega
25. september 2023
Denis Arčon in Matej Pregelj z Odseka za fiziko trdne snovi F5 sta v sodelovanju s kolegi iz univerze v Novi Gorici in raziskovalci iz Bolgarije v reviji ACS Omega objavila članek The Role of Lattice Defects on the Optical Properties of TiO2 Nanotube Arrays for Synergistic Water Splitting. V članku so poročali o kemični metodi, ki omogoča redukcijo niza titan-dioksidnih nanocevk s točkovnimi defekti v enem koraku. Poglobljena kemična analiza je podprta z meritvami elektronske paramagnetne resonance, ki potrjujejo prisotnost kisikovih vrzeli. Pripravljeni vzorci kažejo ojačen fototok za cepitev vode zaradi izrazite absorpcije svetlobe v vidnem območju, povečane električne prevodnosti in izboljšanega transporta naboja.
| |
Članek v reviji Ceramics International
25. september 2023
Matej Pregelj z Odseka za fiziko trdne snovi F5 je v sodelovanju s kolegi z Odseka za tanke plasti in površine ter drugimi raziskovalci iz Slovenije in Srbije v reviji Ceramics International objavil članek Perpendicular magnetic anisotropy at room-temperature in sputtered a-Si/Ni/a-Si layered structure with thick Ni (nickel) layers. V članku so predstavili podrobno študijo nanometerskih Si/Ni/Si plasti, kjer so opazili pravokotno magnetno anizotropijo. Gre za eno prvih opažanj te lastnosti v Si/Ni/Si plasteh in s tem odpira možnosti za uporabo tovrstnih plasti v spominskih enotah, senzorjih, logičnih čipih itd.
| |
Članek v reviji Journal of Physics: Energy
25. september 2023
Sodelavci iz Odseka za fiziko trdne snovi Instituta "Jožef Stefan" Dejvid Črešnar, Nikita Derets, dr. Andraž Rešetič, dr. Marta Lavrič, prof. dr. Boštjan Zalar, prof. dr. Samo Kralj, prof. dr. Zdravko Kutnjak, doc. dr. Brigita Rožič in bivša sodelavka Odseka F5 dr. Maja Trček ter kolega doc. dr. Gregor Skačej, Fakulteta za matematiko in fiziko, Univerza v Ljubljani, in prof. dr. Valentina Domenici, Oddelek za kemijo in industrijo kemijo, Univerza v Pisi, Italija, so na povabilo urednikov dr. Rožičevi, prof. dr. N. Mathurja in prof. dr. X. Moye z Univerze Cambridge, v posebni številki revije Journal of Physics: Energy (IF=7.5) o kaloričnih materialih, objavili članek z naslovom Caloric effects in liquid crystal-based soft materials. V omenjenem članku avtorji predstavijo svoje zadnje rezultate raziskav zelo velikih kaloričnih odzivov opaženih v mehkih materialih, kot so tekoči kristali (TK) in tekoče kristalni elastomeri (TKE). Z neposrednimi meritvami so pokazali da velikost elektro kaloričnega pojava v TK lahko preseže 8.3 K pri sorazmerno majhni spremembi električnega polja 30 kV/cm ter obstoj rekordno velike elastokalorične odzivnosti 24.2 K/MPa v TKE.
| |
Članek v reviji Crystals
20. julij 2023
Samo Kralj z Odseka za fiziko trdne snovi F5 je v sodelovanju s kolegoma iz Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani in iz Univerze Case Western Reserve iz Clevelanda v reviji Crystals objavil članek z naslovom Rekonfiguracija nematičnih disklinacij v planarni geometriji. Numerično so preučevali rekonfiguracijo parov trčenih |m|=1/2 disklinacij v nematičnih tekočih kristalih (NTK). Uporabili so Landau-de Gennesov pristop, kjer so orientacijski red opisali s tenzorskim ureditvenim parametrom. Z robnimi pogoji so kreirali različne pare disklinacij in povzročili njihove trke. Na ta način so demonstrirali kvalitativno različne rekonfiguracije defektnih linij.
| |
Članek v reviji Front. Soft. Matter
11. junij 2023
Amid Ranjkesh, Samo Kralj in Aleksander Zidanšek z Odseka za fiziko trdne snovi F5 so v sodelovanju s kolegoma iz Fakultete za naravoslovje in matematiko Univerze v Ljubljani in Mednarodne podiplomske šole Jožefa Stefana v reviji Front. Soft. Matter objavili članek z naslovom Fazno obnašanje nematskih mešanic z nanodelci.
Preučujemo učinke nanodelcev (NP) na termotropne nematske tekoče kristale (LC) v razmeroma razredčenih mešanicah NP-LC. Zanimajo nas temeljni splošni mehanizmi, ki kvantitativno in kvalitativno vplivajo na fazno obnašanje tekočih kristalov. Preprosta analiza molekulskega polja kaže, da bo ob vstopu v urejeno fazo verjetno prišlo do faznega prehoda. Poleg tega bi lahko interakcija med nematogenimi NP in LC-ji izsilila obnašanje, podobno obnašanju seržanta in vojaka, pri katerem kljub simetričnemu videzu veznega člena vpliva le na fazno obnašanje ene komponente. Kadar so NP anizotropne, je lahko njihov vpliv na fazno obnašanje LC kvalitativno različen glede na zasidranost, tudi v odsotnosti motnje. Numerično ponazorimo, da lahko motnja tipa naključnega polja uvede red kratkega dosega, kvazi-dolgega dosega ali celo dolgega dosega, ki bi lahko preživel.
| |
Članek v reviji ACS Photonics
9. junij 2023
Abdur Rehman Anwar, Maruša Mur in Matjaž Humar z Odseka za fiziko trdne snovi F5 so objavili pregledni članek v reviji ACS Photonics z naslovom Microcavity- and Microlaser-Based Optical Barcoding: A Review of Encoding Techniques and Applications. V prispevku avtorji predstavijo označevanje z uporabo mikroresonatorjev in mikrolaserjev, ki ga je mogoče uporabljati za širok nabor aplikacij, npr. za označevanje izdelkov in njihove avtentičnosti, v biologiji pa na primer za označevanje celic in njihovo sledenje. Pri tovrstnem označevanju je informacija na različne načine zakodirana v lastnostih svetlobe, ki jo oddaja mikroresonator, najpogosteje v njenem spektru. Slednji je odvisen od različnih lastnosti mikroresonatorja (npr. od njegove velikosti) in z uporabo mikroresonatorjev, ki se po določeni lastnosti zgolj rahlo razlikujejo, je mogoče ustvariti milijone unikatnih označb – črtnih kod. Črtno kodiranje na osnovi mikroresonatorjev in mikrolaserjev je zelo zmogljivo orodje, ki veliko obeta. Z razvojem novih vrst mikroresonatorjev in optičnih sistemov za njihovo zaznavanje bi tako označevanje lahko zavzelo izredno pomembno vlogo tako v raziskavah kot tudi pri označevanju izdelkov v vsakdanjem življenju.
| |
Članek v reviji Journal of Physics: Conference Series
7. junij 2023
Tina Arh, Matjaž Gomilšek in Andrej Zorko z Odseka za fiziko trdne snovi F5 so s sodelavci iz Švice objavili članek v reviji Journal of Physics: Conference Series z naslovom An experimental procedure to determine quantitative muon Knight shifts o eksperimentih mionske spektroskopije. V članku so predstavili način natančnejše določitve jakosti notranjih polj v proučevanem vzorcu preko hkratne meritve odziva vzorca in referenčne srebrne ploščice.
| |
Članek v reviji Nanoscale Advances
7. junij 2023
Polona Umek iz Odseka za fiziko trdne snovi F5 je v sodelovanju s kolegi iz Francije in Tunizije objavila članek Titanate nanotubes as an efficient oral detoxifying agent against drug overdose: application in rat acetaminophen poisoning v reviji Nanoscale Advances. Avtorji poročajo o možnostih uporabe titanatnih cevk (TiNC) kot razstrupljevalnega sredstva. V študiji je bila sposobnost razstrupljanja TiNC ocenjena na zastrupljenih podganah s paracetamolom. Rezultati kažejo, da je bila sposobnost nalaganja PR v TiNT 70 %.
| |
Članek v reviji Physical Review Letters
19. maj 2023
M. Ravnik je s sodelavci iz ZDA in Poljske objavil članek v reviji Physical Review Letters z naslovom Nematronics: Reciprocal Coupling between Ionic Currents and Nematic Dynamics, v katerem pokažejo nov mehanizem t.i. nematronike. Gre za interdisciplinarno modelsko napoved potencialnega obstoja sklopitve med ionskimi tokovi in nematsko dinamiko. Napoved izhaja iz interdisciplinarne teorijske povezave med področji spintronike in kompleksno mehko snovjo.
| |
31. marec 2023članka pa pokažejo, kako tak proces poteka v aktivni snovi, kar privede do nekaterih vzporednic z modeli redčenja kozmičnih strun.
| |
Članek v reviji 2D Materials
29. marec 2023
Luka Pirker z Odseka za fiziko trdne snovi F5 je skupaj s sodelavci z Instituta za fizikalno kemijo »Jaroslav Heyrovský« iz Prage objavil članek v reviji 2D Materials z naslovom Sulphur isotope engineering of exciton and lattice dynamics in MoS2 monolayers. V objavljenem članku so raziskovalci sintetizirali MoS2 z različnimi izotopi žvepla, s čimer so razkrili vpliv fononov na optoelektrične lastnosti MoS2. Z variranjem izotopske sestave se lahko prilagodi optoelektrične lastnosti materiala za raznorazne aplikacije hkrati pa predstavlja edinstveno platformo za razumevanje osnov optičnih procesov v 2D sistemih.
| |
Članek v reviji Materials
29. marec 2023
Raziskovalci Gregor Filipič, Luka Pirker, Anja Pogačnik Krajnc in Maja Remškar z Odseka za fiziko trdne snovi F5 so v sodelovanju z Marjanom Ješelnikom iz podjetja smartMELAMINE iz Kočevja objavili članek v reviji Materials z naslovom Enhanced Filtration Efficiency of Natural Materials with the Addition of Electrospun Poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) Fibres. V objavljenem članku so raziskovalci povečali filtracijsko učinkovitost naravnih materialov z nanašanjem tankih plasti elektrospinanih vlaken iz PVDF-ja. Z optimizacijo debeline nanešene plasti elektrospinanih vlaken se lahko regulira filtracijsko učinkovitost in s tem izrazito zmanjša količino plalastičnega odpada.
| |
Članek v reviji Physica Status Solidi A
22. februar 2023
Dr. George Cordoyiannis z Odseka za fiziko trdne snovi F5 je v sodelovanju s kolegi iz Belgije in Danske v reviji Physica Status Solidi A objavil pregledni članek z naslovom QCM-D Study of the Formation of Solid-Supported Artificial Lipid Membranes: State-of-the-Art, Recent Advances, and Perspectives.
Podan je pregled adsorpcije in rupture lipidnih veziklov pri različnih eksperimentalnih pogojih. Trenutno razumevanje mehanizmov temelji na površinsko občutljivih tehnikah, kot sta kvarčna mikrotehtnica z nadzorom disipacije in mikroskopija na atomsko silo. Ponujamo različne primere, kako na adsorpcijo in rupturo veziklov vplivajo spremenljiva velikost in naboj lipidov, vrsta pufra in adhezija trdne podlage.
| |
Članek v reviji Physical Review E
17. februar 2023
Dr. George Cordoyiannis z Odseka za fiziko trdne snovi F5 je v sodelovanju s kolegi iz Belgije in Velike Britanije v reviji Physical Review E objavil članek z naslovom Phase transitions study of the liquid crystal DIO with a ferroelectric nematic, a nematic, and an intermediate phase and of mixtures with the ferroelectric nematic compound RM734 by adiabatic scanning calorimetry.
Preučevali smo fazne prehode v seriji mešanic tekočih kristalov RM734 in DIO, ki kažejo nove vrste feroelektričnih nematskih faz. RM734 ima nematsko (N) in feroelektrično nematsko (NF) fazo, medtem ko ima DIO N in NF fazi, ločeni z vmesno fazo (Nx). S pomočjo kalorimetrije visoke ločljivosti smo izpeljali natančen fazni diagram v odvisnosti od sestave zmesi, to je v funkciji spremenljive feroelektrične sklopitve. Fazni diagram je skladen z idealnim obnašanjem zmesi, če so v analizi uporabljene skupne vrednosti enthalpije. Kritično obnašanje Nx-NF faznega prehoda zmesi kaže sistematičen trend vrednosti kritičnega eksponenta od α = 0,88 ± 0,10 za DIO proti α = 0,50 ± 0,05 (trikritično) pri počevanju koncentracije RM734.
| |
Močno povečanje električne prebojne trdnosti v ustrezno usklajenih polimernih zmeseh
14. februar 2023
Eden glavnih izzivov pri razvoju materialov za sisteme za shranjevanje energije je doseganje visoke energijske gostote ob ohranjanju nizkih dielektričnih izgub. Kompozitni pristop, kjer so prevodni delci razpršeni v dielektrični matriki, učinkovito poveča dielektrično konstanto, a tudi poveča izgube. Alternativni pristop je delovanje pod visokimi električnimi polji, torej povečanje električne prebojne trdnosti (Eb) brez povečanja dielektrične konstante.
Fenilne skupine so temeljne komponente verig mnogih visokotemperaturnih polimerov in, odvisno od molekularne strukture polimera, lahko delokalizirani elektroni v teh skupinah izkazujejo delno pozitiven ali negativen naboj. S sintezo iz raztopin smo pripravili zmesi polieterimida (PEI) in poliimida (PI) in izvedli njihovo obsežno dielektrično karakterizacijo. Demonstrirali smo znatno povečanje Eb v zmeseh zaradi močnih elektrostatskih interakcij med različnimi polimernimi verigami; PEI namreč vsebuje tri negativno nabite fenile, PI pa dve močno pozitivno nabiti fenilni skupini. Elektrostatske interakcije (i) močno zmanjšajo število prostih nabojev in (ii) vodijo do veliko večje gostote pakiranja verig v zmeseh. Ker električni preboj povzročijo prav prosti naboji, ki jih zunanje električno polje pospeši v šibkih točkah, tj. prazninah v sistemu, obe lastnosti prispevata k povečanju Eb. Mešanje ustrezno usklajenih polimerov se je tako izkazalo kot izjemna strategija za izboljšanje dielektričnih lastnosti polimernih sistemov.
Objavljeno v: Vida Jurečič, Nikola Novak, Lovro Fulanović, Vid Bobnar, Space charge contributions to the dielectric response and breakdown strength of high-temperature polyetherimide/polyimide blends, Macromolecules 56, 1097 (2023).
| |
Članek v reviji Scientific Reports
24. januar 2023
Doc. dr. Anton Gradišek in prof. dr. Tomaž Apih sta s sodelavci iz Lizbone v reviji Scientific Reports objavila članek Opazovanje interakcij kratkega dosega v tekočinah iz majhnih molekul. V študiji se avtorji ukvarjajo s pojavom, ki je bil v raziskovalni skupnosti znan že nekaj desetletij, vendar nikoli sistematično ovrednoten. V izotropni fazi tekočih kristalov, daleč nad temperature faznega prehoda, še vedno lahko opazimo kratkožive skupke molekul z lokalno ureditvijo. Enak pojav se opazi tudi v tekočinah, ki sploh ne tvorijo tekočekristalne faze. Analiza je potekala s kombinacije NMR relaksometrije in rentgenske difrakcije. Ugotovitve so pomembne pri razumevanju kristalizacije.
| |
Članek v reviji Particle & Particle Systems Characterization
24. januar 2023
Dr. Abdelrahim Ibrahim Hassanien je v sodelovanju s kolegi iz Nemčije v reviji Particle & Particle Systems Characterization objavil članek z naslovom Neuronal-like Irregular Spiking Dynamics in Highly Volatile Memristive Intermediate-scale AgPt-Nanoparticle Assemblies.
Nevromorfno računalništvo išče funkcionalne materiale, ki lahko posnemajo možganom podobno dinamiko za reševanje zapletenih računalniških problemov. Zanimivo je, da transportne lastnosti memristivnih materialov kažejo značilnosti, ki so tesno povezane z obnašanjem umetnih nevronov. Vendar so umetni nevroni bolj togi matematični koncepti kot realistične projekcije kompleksne nevronske dinamike. Nevroznanost kaže, da je zelo učinkovita predstavitev informacij na ravni posameznih nevronov odvisna od dinamičnih značilnosti, kot so ekscitatorni in inhibitorni prispevki, neenakomernost vzorcev proženja in časovne korelacije. V tem članku je uporabljen pristop prevodne mikroskopije atomskih sil za raziskovanje memristivne dinamike nanoobsežnih sklopov AgPt-nanodelcev na meji stabilnosti prevodnega stanja, kjer se zdi, da so fizikalne sile, ki povzročajo nastanek in razpad filamentarnih struktur, uravnotežene. To razkriva dinamični režim, v katerem memristivni odziv urejajo nepravilni vzorci izgorevanja. Pomen takšnega dinamičnega režima je utemeljen z veliko podobnostjo z obnašanjem, ki ga uravnavata vzbujanje in zaviranje v bioloških nevronskih sistemih, kar je ključno za nastavitev bioloških nevronskih sistemov v stanje, ki je najprimernejše za predstavitev informacij in računanje.
| |
Članek v reviji Journal of Apicultural Research
24. januar 2023
Doc. dr. Anton Gradišek je s kolegi v reviji Journal of Apicultural Research objavil študijo Termoregulacija v gnezdu čmrljev – terenska študija. V raziskavi so analizirali šest družin čmrljev različnih vrst in opazovali, kako so družine skrbele za vzdrževanje temperature v gnezdu – ta je namreč pomembna za uspešen razvoj ličink. Z doma narejenim merilnim sistemom so več tednov spremljali temperature in identificirali nekaj termoregulacijskih strategij, o katerih do sedaj pri čmrljih še niso poročali.