REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

Dielektrični materiali igrajo ključno vlogo v sodobni elektroniki in električnih sistemih, saj
se uporabljajo za nadzor in shranjevanje električnega naboja in električne energije. Dielektri
čna spektroskopija je vsestranska metoda, ki je zelo primerna za detekcijo, separacijo
in karakterizacijo različnih prispevkov k dielektričnemu odzivu naprednih keramičnih in
polimernih materialov, saj omogoča razumevanje odziva na meji med dvema različnima materialoma
ali materialnima fazama ter natančen nadzor nad lastnostmi samega materiala. V
tej doktorski disertaciji so predstavljeni rezultati študij naprednih keramičnih in polimernih
materialov z metodami dielektrične spektroskopije.
Najprej je predstavljen krajši pregled teoretičnega ozadja ter analitičnih in merskih metod,
uporabljenih pri raziskavah. Potem se disertacija osredotoči na CaCu3Ti4O12 keramične
tanke plasti, kjer je najprej predstavljeno modeliranje dielektričnega odziva keramičnih materialov
s strukturo jedro-lupina z uporabo ekvivalentnih krogov, katerih posamezni elementi
opisujejo ločene prispevke zrn ter mej med zrni. Zatem so predstavljeni rezultati raziskav
vpliva pogojev priprave na dielektrične lastnosti CaCu3Ti4O12 tankih plasti: s primerno termi
čno obdelavo je možno doseči visoke vrednosti dielektrične konstante, ki znaša približno
3000 v filmih tanjših od 600 nm. Zatem se disertacija osredotoči na napredne polimerne materiale:
najprej so predstavljeni rezultati študij dielektričnih lastnosti razločljivih dinamičnih
procesov v novem razredu relaksorskih polimerov, relaksorskem reduciranem poli(vinilden
fluorid-trifluoroetilen) kopolimeru, ki se v nadaljevanju navezujejo na raziskave sprememb
v dinamičnih procesih organskih ter anorganskih relaksorjev v velikih zunanjih električnih
poljih. Nato so predstavljeni rezultati strukturnih, kaloričnih in dielektričnih lastnosti mešanic
relaksorskega poli(vinilden fluorid-trifluoroetilen-klorofluoroetilen) terpolimera z manj-
šimi količinami poli(vinilden fluorid-klorotrifluoroetilen) kopolimera, razvitih na aluminijevi
podlagi. Na koncu so predstavljeni rezultati modeliranja dielektričnega odziva relaksorskih
polimernih sistemov, kjer potekata dva različna dinamična procesa, ki se prekrivata v
zaznanem dielektričnem odzivu.
Raziskovalno delo, predstavljeno v tej disertaciji, je bilo opravljeno v Laboratoriju za
dielektrično spektroskopijo na Odseku za fiziko trdne snovi Instituta “Jožef Stefan”. Raziskave
CaCu3Ti4O12 keramičnih tankih plasti so bile opravljene v sodelovanju med Odsekom
za fiziko trdne snovi, F5, ter Odsekom za elektronsko keramiko, K5. študije na reduciranem
poli(vinilden fluorid-trifluoroetilen) kopolimeru ter na mešanicah terpolimer-kopolimer so
bile opravljene v sodelovanju s skupinama prof. dr. Qun-Dong Shena z Univerze v Nanjingu
na Kitajskem in prof. dr. Horsta Beigeja z Univerze Martin Luther v Halleju v
Nemčiji.
Ta doktorska disertacija predstavlja dielektrično spektroskopijo kot močno raziskovalno
orodje za študije tako bazičnih kot aplikativno naravnanih lastnosti različnih organskih
ter anorganskih materialov, in lahko posledično vpliva na njihovo optimizacijo ter sintezo
novih materialov za napredne aplikacije. Predstavljeni znanstveni dosežki so zajeti v osmih
člankih, ki so objavljeni v različnih mednarodnih znanstvenih revijah.