Stanowisko do badania właściwości magnetoelektrycznych multiferroicznych materiałów inteligentnych

Dotacja celowa Ministerstwa Edukacji i Nauki przeznaczona na finansowanie realizacji inwestycji związanej z działalnością naukową - zakup apratury naukowo - badawczej

Tytuł projektu: Stanowisko do badania właściwości magnetoelektrycznych multiferroicznych materiałów inteligentnych

Numer umowy: 7317/IA/SP/2022

Okres realizacji: 2022 - 2024

Wartość projektu: 890.000,00 PLN

Wysokość dotacji celowej: 890.000,00 PLN

Kierownik projektu: dr Tomasz Pikula

Opis: 

W ramach niniejszej inwestycji planowany jest zakup stanowiska badawczego, które umożliwi kompleksową charakterystykę materiałów multiferroicznych. Muliferroiki są obecnie szeroko badaną klasą materiałów inteligentnych.
Szczególnie ciekawą ich cechą z punktu widzenia zastosowań przemysłowych jest fakt, że wykazują one sprzężenie magnetoelektryczne tzn. przyłożenie zewnętrznego pola magnetycznego wywołuje powstanie odpowiedzi elektrycznej materiału i na odwrót pobudzenie elektryczne próbki skutkuje zmianą jej namagnesowania. Cecha ta stwarza możliwość potencjalnego zastosowania takich materiałów w procesie produkcji masowych pamięci magnetycznych z bezpośrednim napięciowym odczytem zapisanej magnetycznie informacji. Materiały te mogą również znaleźć zastosowanie w procesie produkcji czujników pól magnetycznych a także urządzeń przetwarzających energię pola magnetycznego na energię elektryczną. Powstają już pierwsze prototypy urządzeń do odzysku energii ze środowiska (ang. energy harvesters) oparte właśnie o materiały multiferroiczne. Kolejnym potencjalnym zastosowaniem materiałów multiferroicznych może być wytworzenie czterostanowej magnetoelektrycznej komórki pamięci, w której informacja zapisywana byłaby w postaci dwóch możliwych orientacji wektora namagnesowania oraz dwóch możliwych orientacji wektora polaryzacji elektrycznej. Aby jednak opisane powyżej potencjalne zastosowania stały się ekonomicznie uzasadnione i konkurencyjne w stosunku do istniejących obecnie rozwiązań potrzebne jest uzyskanie materiału multiferroicznego wykazującego wysoki współczynnik sprzężenia magnetoelektrycznego. Celem proponowanego stanowiska badawczego jest właśnie pomiar właściwości ferroelektrycznych i współczynnika sprzężenia magnetoelektrycznego multiferroicznych materiałów inteligentnych zarówno w postaci próbek objętościowych jak i cienkich warstw oraz heterostruktur. Inwestycja ta wpisuje się w prowadzone od wielu lat prace naukowe kierownika zespołu badawczego (potwierdzone publikacjami naukowymi w czasopismach o wysokiej randze naukowej takich jak np. Journal of Alloys and Compounds, Journal of Manetism and Magnetic Materials, Ceramics Inrwenational, Nanoscale Research Letters) koncentrujące się na poszukiwaniu i projektowaniu materiałów multiferroicznych o wysokim współczynniku sprzężenia magnetoelektrycznego. Opierając się na dostępnych danych, należy podkreślić, że proponowane stanowisko byłoby jedynym w Polsce stanowiskiem umożliwiającym pomiar współczynnika sprzężenia magnetoelektrycznego oraz kompleksową charakterystykę materiałów magnetoelektrycznych i doskonale uzupełniałoby infrastrukturę badawczą dostępną w Polsce.