Plāno kārtiņu un NV centru divvirzienu izpēte

Projekta nosaukums:Plāno kārtiņu un NV centru divvirzienu izpēte Projekta līguma numurs: 1.1.1.2/VIAA/1/16/024 Projekta sadarbības partneri (ja ir): Linšēpingas universitēte, Zviedrija (Materiālzinātne un dizains, Plāno kārtiņu nodaļa, Fizikas, ķīmijas un bioloģijas departaments)
Projekta īstenošanas termiņš: 01.11.2017. - 31.10.2020.
Projekta kopējais finansējums, LU daļa:133806.00 EUR, LU daļa 6690.30 EUR
Projekta mērķis: Šī projektu mērķis ir veicināt starpdisciplināru un starptautisku, abpusēji izdevīgu sadarbību starp diviem fizikas nozarēm. Šajā projektā tiks mērītas plāno kārtiņu magnētiskās īpašības (izveidotas Linšēpingas universitātē Zviedrijā), bet paši mērījumi notiks Latvijas Universitātes Lāzeru Centrā, izmantojot slāpekļa vakances (NV) centrus dimanta kristāla režģī.
Šis projekts koncentrējas uz diviem aspektiem plāno kārtiņu tehnoloģijā: no vienas puses ir mēģinājums uzlabot plāno kārtiņu raksturošanu procesu, kas ir svarīgs, lai izveidotu plānās kārtiņas dažādiem pielietojumiem, un, no otras puses, ir plāno kārtiņu pielietojumi, lai uzlabotu efektus magnētiskā lauka mērīšanai, izmantojot slāpekļa vakances krāsu centrus dimanta kristālrežģī.
Projekta rezultāti:

• Magnētiskā lauka etalona plānās kārtiņas izveide magnētiskā lauka attēlošanas eksperimentiem, kuros tiek izmantoti NV krāsu centri dimanta kristālā

• Plāno kārtiņu radīto magnētisko attēlošana/ mērīšana istabas temperatūrā un zemu magnētisko lauku režīmā, izmantojot NV centrus dimanta kristālā.

• Plāno kārtiņu radīto magnētisko lauku attēlošanas vai relaksometrijas mērījumi, lai izpētītu fāzu pārejas un savstarpēji konkurējošo magnētisko lauku mijiedarbības augstu magnētisko lauku (līdz 1 T) un/ vai zemu temperatūru režīmā, izmantojot NV centrus dimanta kristālā.

• NV centru dimanta kristālā un/vai dimantu nanokristālos luminescences īpašību uzlabošana pārklājot tos ar funkcionalizētām plānajām kārtiņām.

Plānotais publikāciju apjoms: 3 zinātniskās publikācijas ar citējamības indeksu, kas sasniedz 50% no nozarē esošā, kā arī viena populārzinātniska publikācija. Projekta pirmajā ceturksnī pēc zinātniskā plāna bija paredzēts koncentrēties uz plāno kārtiņu izveidi uz parauga virsmas, taču pētījuma gaita lika sākotnēji koncentrēties uz "magnētiskā lauka attēlošanas" iekārtas uzlabošanu, un plāno kārtiņu izveidi uz paraugstikliņu virsmas. Iemesls tam ir jauna veida mikroviļņu pievada izveide, kas nepieciešama, lai pētītu plānotos paraugus. Tādējādi iegūtas priekšzināšanas kārtiņu adhēzijas īpašību izvēlei un izveidots absolūti nepieciešam elements magnētiskā lauka attēlu iegūšanai. Projekta otrajā ceturksnī lielākā daļa laika tika veltīta eksperimentālās iekārtas optimālas darbības nodrošināšanai, kas sevī ietver gan tiešu eksperimentālās sistēmas uzlabošanu un regulēšanu, gan atbilstošas programmatūras izveidi. Pēc sistēmas pārveidojumiem uzlabota mehāniskā stabilitāte un iegūto attēlu kvalitāte. Jaunizveidotā eksperimentālās iekārtas vadības programmatūra ļauj mērījumus veikt ātrāk un kvalitatīvāk. Projekta trešajā ceturksnī veikti veiksmīgi eksperimentālās iekārtas izmēģinājumi, kā arī reālu magnētisko struktūru mērījumi, kas sevī iekļauj gan magnētiskas mikrostruktūras, gan magnētisku domēnu radītos magnētiskā lauka sadalījumus plānajās kārtiņās. Iegūtie rezultāti prezentēti divās starptautiskās konferencēs (EGAS 50 un ICAP 26). Līdz ar to sasniegti arī pirmie rezultātu rādītāji (konferenču tēzes) divās aktuālajās projekta aktivitātēs

• Magnētiskā lauka etalona plānās kārtiņas izveide magnētiskā lauka attēlošanas eksperimentiem, kuros tiek izmantoti NV krāsu centri dimanta kristālā
• Plāno kārtiņu radīto magnētisko attēlošana/ mērīšana istabas temperatūrā un zemu magnētisko lauku režīmā, izmantojot NV centrus dimanta kristālā.