Tutkimusalat

Ominaisuudet ja muuntaminen

Tämänhetkinen tutkimus keskittyy materiaaleihin, jotka ovat tärkeitä nanoteknologian, mikro- ja optoelektroniikan, spintroniikan, fuusioteknologian ja hiukkasilmaisimien kannalta. Näiden materiaalien ominaisuuksia tutkitaan monilla ionisäteisiin, röntgensäteilyyn, ultraääneen, ja interferometriaan perustuvilla kokeellisilla menetelmillä. Lisäksi materiaaleja mallinnetaan laskennallisilla menetelmillä. Eri menetelmät ja niissä käytettävät laitteistot kuvataan tarkemmin eri laboratorioiden kuvausten yhteydessä.

Ionisäteet tarjoavat ainutlaatuisia mahdollisuuksia metallien, puolijohteiden, keraamisten materiaalien, muovien ja muiden orgaanisten materiaalien ominaisuuksien muuttamiseen ja uusien materiaalien valmistamiseen näistä. Ionisäteitä käytetään laajasti myös ohutkalvojen tutkimiseen ja tuottamiseen. Tutkimusohjelmamme sisältää hankkeita, joissa pyritään parantamaan mm. materiaalien kitkaa, kulumista, kovuutta, korroosiokestävyyttä sekä optisia ja elektronisia ominaisuuksia.

Synkrotronisäteilyn monipuoliset ominaisuudet tekevät siitä yhden tärkeimmistä kokeellisista menetelmistämme. Epäelastista röntgensirontaa ja absorptiospektroskopiaa käytetään karakterisoimaan uusien materiaalien elektronisia ominaisuuksia. Matkapuhelimien akkumateriaalien fysiikka on yksi esimerkki näiden materiaalien sovelluksista.

Materiaalien ominaisuuksiin ja niiden muuntamiseen liityviä tutkimusaiheita ovat esimerkiksi

  • Energeettisten ionien vuorovaikutus ja jarruuntuminen kiinteässä aineessa.
  • Kidevirheiden, hila-atomien ja ioni-istutettujen atomien välinen vuorovaikutus.
  • Seostusatomien liukoisuus ja diffuusio.
  • Ioni-istutettujen ja säteilytettyjen materiaalien ominaisuudet.
  • Kiinteän aineen magneettiset ominaisuudet.
  • Plasman ja seinämämateriaalien vuorovaikutus fuusioreaktorissa.
  • Ionisäteisiin perustuvien analyysimenetelmien kehittäminen.