V sodelovanju s kolegi iz Švice in Japonske smo raziskovalci iz Inštituta “Jožef Stefan” in Kemijskega inštituta prvi dokazali prisotnost točkastih defektov na domenskih stenah v feroelektričnem BiFeO3. Z raziskavo smo razložili mehanizem p-tipa električne prevodnosti domenskih sten in prispevali manjkajoči člen pri razlagi prevodnosti domenskih sten v feroelektrikih. Rezultate raziskave smo objavili v Nature Materials, najuglednejši reviji na področju materialov s faktorjem vpliva 38,89 za leto 2105, kar jo trenutno uvršča med najvplivnejše znanstvene revije. Raziskave so bile v celoti izvedene na obeh slovenskih institucijah.
COBISS.SI-ID: 29936679
Feroelektrični materiali izkazujejo maksimum v elektromehanskih lastnosti blizu t.i. morfotropne fazne meje (ang. morphotropic phase boundary–MPB), ki ločuje fazi z različnima kristalnima strukturama. Teoretične študije so pokazale, da bi bilo možno doseči visoke elektromehanske odzive v sistemih z morfotropno mejo med polarno in nepolarno fazo, kot alternativa klasičnim, PZT podobnim mejam med dvema polarnima fazama. Medtem ko so obstoj tovrstnih mej dokazali v tankih plasteh BiFeO3 modificiranih z oksidi redkih zemelj (RE), je kompleksna sinteza preprečila razvoj le-teh v keramičnih materialih. Z optimizacijo sinteze keramike, smo v tej študiji pokazali, da so elektromehanske lastnosti keramike RE-BiFeO3 z morfotropno mejo med polarno in nepolarno fazo primerljive s tistimi v svinčevih perovskitih. Razlog je v dveh prispevkih in sicer v preklapljanju feroelektričnih/feroelastičnih domen in v do sedaj še ne neobjavljeni, pod električnim poljem inducirani transformaciji anti-polarne faze. Študijo smo objavili v Scientific Reports (IF 5.228, JCR 2015) prestižne založbe Nature Publishing Group.
COBISS.SI-ID: 29234727
Članek, objavljen v ugledni reviji »Advanced Functional Materials« z visokim faktorjem vpliva (IF 11.382, JCR 2015), razlaga o povezavi med lokalno električno prevodnostjo domenskih sten v BiFeO3 in njegovim makroskopskim piezoelektričnim odzivom. S kombinacijo električnih in elektromehanskih meritev na nanometrskem in makroskopskem (milimetrskem) nivoju smo ugotovili, da električna prevodnost domenskih sten v BiFeO3 ključno vpliva na mobilnosti sten pod zunanjim poljem in s tem na makroskopski piezoelektrični odziv. Nov mehanizem, poimenovan »nelinearni piezoelektrični Maxwell-Wagner pojav«, utegne imeti pomembno vlogo pri razvoju feroelektrične keramike in monokristalov na osnovi BiFeO3 in tudi drugih feroelektrikov. Članek je pospremljen z notranjo naslovnico revije, katere avtorji so sodelavci iz Odseka za elektronsko keramiko K-5.
COBISS.SI-ID: 28359975
V sodelovanju z raziskovalcema iz Avstralije in Švice smo objavili članek z naslovom ˝Self-Poling of BiFeO3 Thick Films˝ v vplivni reviji ACS Applied Materials & Interfaces (IF 7.145, JCR 2015). Študija razkriva zanimiv pojav, po katerem se v debelih plasteh BiFeO3 pri ohlajanju preko feroelektričnega-paraelektričnega faznega prehoda (~820°C) pojavi gradient tlačnih napetosti, ki vodi do samopolariziranja debelih plasti in razvoja značilne mikrostrukture s kolumnarnimi zrni.
COBISS.SI-ID: 29643559
Pregledni članek, objavljen kot »feature« v reviji Journal of the American Ceramic Society, ki je vodilna na področju keramike, zajema obsežen pregled raziskav procesiranja, električnih in elektromehanskih lastnosti keramike BiFeO3. Članek je rezultat sodelave med Odsekom za elektronsko keramiko K-5 in raziskovalci z Univerze na Floridi (ZDA), Univerze iz North Carolina State (ZDA), Univerze v New South Walesu (Avstralija) in Švicarskega Federal Institute of Technology. Članek je bil od objave (julij 2014) citiran 55-krat (vir: Wos) in je pospremljen z naslovnico revije, katere avtorji so sodelavci z odseka K-5.
COBISS.SI-ID: 27790375