Vedecké centrum materiálového výskumu predstavuje vedecko-výskumnú základňu pre aplikáciu iónových a plazmových technológií vo fyzikálnom a materiálovom inžinierstve a v nanotechnológiách. Je vybavené špičkovými technológiami na modifikáciu a analýzu povrchových, podpovrchových a tenkých vrstiev tuhých látok s využitím pôsobenia urýchlených iónov a plazmy.
Súčasťou Centra materiálového výskumu sú
- pracovisko iónových urýchľovačov, ktoré sa zaoberá využitím urýchlených iónov na syntézu, modifikáciu a analýzu materiálov.
Jeho cieľom je využitie urýchlených iónov na syntézu, modifikáciu a analýzu materiálov. K dispozícii sú dve kľúčové zariadenia: 6 MV Tandetron - lineárny tandemový urýchľovač iónov a 500 kV iónový implantátor. Pracovný rozsah urýchľujúceho napätia Tandetronu je od 300 kV a implantátora od 20 kV. Je možné urýchľovať takmer všetky prvky, t. j. od vodíka po zlato, okrem inertných plynov. Celkový dosiahnuteľný rozsah energií urýchlených iónov pokrytý týmito dvomi zariadeniami predstavuje interval od 10 keV po 50 MeV.
- pracovisko plazmových technológií, sa zameriava na využitie plazmových technológií a skúmanie parametrov plazmy pri úpravách povrchových vrstiev materiálov. Základ vybavenia pracoviska tvoria zariadenia na magnetrónové naprašovanie a plazmou podporovanú iónovú implantáciu (PIII).
Oblasti aplikácie vyskumu iónových technológií
Automobilový priemysel: Nechránené časti v automobilovom a strojárskom priemysle (vstrekovacie trysky, vačkové hriadele, ložiská ventily a iné); Vstrekovanie plastov do foriem (zvyšovanie bezpečnosti pri odstraňovaní súčiastok vytvorených vstrieknutím do formy, ako aj ochrana proti oteru pri vysoko namáhaných častiach formovacích nástrojov);
Medicína: Medicínske a biologické aplikácie (protézy z materiálov s pôvodne nedostatočnou oteruvzdornosťou); Stenty“ (endoluminálne cievkové protézy), nanopórové stenty pre dodatočne ovládané dávkovania liekov, biokompatibilné a krvo-kompatibilné materiály, atď., pre modernú medicínu;
Strojárstvo: Povrchové nitridovanie nehrdzavejúcich ocelí pomocou iónovej implantácie za účelom vylepšenia ich oteruvzdornosti pri udržaní vysokej koróznej odolnosti; Ochrana proti vysoko teplotnej oxidácii (zliatiny TiAl, turbínové konštrukcie);
Elektronika: Iónová implantácia povrchov polymérov pre vylepšovanie niektorých vlastností povrchu, ako elektrickej vodivosti, biokompatibility, atď.
Iné: Ďalšie možnosti iónovej implantácie v priemysle v oblastiach iných než mikroelektronika, ako napríklad presná mechanika, špeciálne konštrukčné časti drahých hodiniek;
Oblasti aplikácie výskumu plazmových technológií
Automobilový priemysel: Tribologické povlaky pre motory áut a povrchové úpravy komponentov pre vyššiu účinnosť a nižšiu environmentálnu záťaž.
Elektronika: Priehľadné vodivé vrstvy s vylepšenými optickými a elektrickými vlastnosťami.
Strojárenský a letecký priemysel: Povrchy s vyššou odolnosťou voči opotrebeniu a tepelnou stabilitou.
Biomedicína: Implantáty s vyššou mierou biokompatobility
Oblasti základného výskumu oddelenia plazmových technológií
- Diagnostika plazmy
- Charakteristika optických a elektrických vlastností
- Meranie parametrov plazmy: napr. elektrónová, iónová hustota a iné.
- Štúdium pohybu elektrónov a iónov v plazme
- Optická emisná spektroskopia iónov
