Prejsť na obsah
Výskum

Názov laboratória: SlovakION – Slovenské centrum excelentnosti v oblasti iónových a plazmových technológií pre materiálové inžinierstvo a nanotechnológie
Fakulta: Materiálovotechnologická fakulta STU so sídlom v Trnave
Ústav: Ústav výskumu progresívnych technológií
Kontaktná osoba: Dr.h.c. prof. Dr. Ing. Oliver Moravčík
Kontakt:+421905930247
e-mail: oliver.moravcik@stuba.sk

  

Charakteristika laboratória:

Vedecké pracovisko materiálového výskumu – SlovakION

Výskumné infraštruktúry sú zariadenia, prístrojové vybavenie a súvisiace služby, ktoré využíva vedecká komunita na uskutočňovanie a podporu vedy a výskumu na vysokej úrovni. Cieľom centra materiálového výskumu – SlovakION je integrácia exkluzívnych iónových technológií do výskumného vybavenia STU. Činnosť centra je rovnomerne využitá nielen na účely domáceho a externého výskumu, ale aj na účely pomerne širokej škály služieb zameraných na podporu výskumu, vývoja a technologického transferu nových materiálov, nanoštruktúr, modifikovaných povrchov prostredníctvom plazmových a iónových technológií do výrobných procesov pre  priemyselných partnerov a ostatných užívateľov.

Centrum materiálového výskumu - SlovakION vykonáva základný a aplikovaný výskum v oblasti materiálového inžinierstva ako aj modifikáciu a analýzu pevných povrchov pomocou techník iónového lúča. Vplyv iónového bombardovania na tvorbu a modifikáciu vlastností tenkých vrstiev sa pritom študuje experimentálne a prostredníctvom počítačových simulácii. Okrem štúdia vzťahov medzi štruktúrou a vlastnosťami sa výskum zameriava aj na rôzne ďalšie aplikácie. Veľmi dôležitá súčasť výskumu a vývoja je použitie nízkoenergetických iónov a použitie impulznej plazmy pre tvorbu metastabilných fáz, špecifických textúr, nanoštruktúr, tenkých filmov s veľkou mernou hmotnosťou, či filmov charakteristických svojou mimoriadne dobrou priľnavosťou.

Iónové technológie

Iónové technológie umožňujú využívať vysoko urýchlené ióny s rýchlosťami v rozsahu medzi 500 km/s a 50 000 km/s, čo zodpovedá kinetickým energiám zhruba medzi 10 keV a 100 MeV. Takéto ióny vzhľadom k ich vysokej hybnosti prenikajú cez povrch materiálu a môžu byť využité pre analýzu daného materiálu alebo na modifikáciu povrchu do hĺbky, ktorá  je závislá  od energie použitých iónov. Centrum materiálového výskumu – Slovakion používa viacero zariadení pre iónovú implantáciu s maximálnymi urýchľovacími napätiami 6 MV, 500 kV, 40 kV a 20 kV.

Analýza pomocou iónového zväzku

Pri analýze tohto typu je na skúmaný povrch usmernený vysokoenergetický iónový zväzok s energiami typickými v rozmedzí 1 - 100 MeV. V dôsledku interakcie iónov s atómami bombardovaného materiálu môže dôjsť buď k spätnému odrazu iónov, ku generovaniu odrazených atómov, k emitovaniu charakteristického röntgenového žiarenia alebo interakcia môže vyvolať spustenie jadrovej reakcie. Za pomoci vhodných detektorov energiovej spektroskopie môžeme získať z emitovaných častíc alebo fotónov informácie o druhu skúmaných atómov. Okrem toho, dopadajúce ióny ako aj emitujúce častice strácajú časť energie pri prechode cez materiál. Potom je možné opäť prostredníctvom energiovej spektroskopie stanoviť hĺbku, v ktorej k danej interakcii došlo, čím získame hĺbkové profily s priebehom chemického zloženia.

 

Fotografie: