Πανεπιστήμιο Κρήτης Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών
Ελληνικά English
twitter icon facebook icon

Διδακτορική Φοιτήτρια

ΜΥΡΣΙΝΗ ΚΑΪΤΑΤΖΗ

Email

myrsinik@materials.uoc.gr

Τηλέφωνο

Γραφείο

Προσωπική ιστοσελίδα

Θέμα διδακτορικού

Chemical Physics of Two-dimensional Magnetic and Superconducting Energy Materials

Μελέτη της Φυσικοχημικής Συμπεριφοράς Δισδιάστατων Μαγνητικών και Υπεραγώγιμων Ενεργειακών Υλικών

Επιβλέπων

ΛΑΠΠΑΣ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ, Ερευνητής Α΄, Ιδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας

Μέλη Επιτροπής

ΚΟΠΙΔΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών - ΠΚ

ΣΤΟΥΜΠΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών - ΠΚ

Abstract

The advent of the new technologies reflects upon the need for advances in their energy efficiency. High-Temperature Superconductors (HTS’s) could be an ideal candidate as they can conserve and store energy and help reduce the «carbon footprint», which burdens the environment. Nevertheless, the key challenge with respect to the underlying materials exhibiting superconductivity is twofold: their operation at elevated temperatures and their non-toxicity. Subsequently, there is an intense scientific discourse on the comprehension of the intrinsic mechanisms of the superconductors, for providing novel materials, in order to refine their performance. The scientific field of this doctoral research aims to the investigation of the physics involving novel two-dimensional materials, such as chalcogenides of transition metals for low-energy consumption applications. The project will focus on the development of innovative hybrid materials, consisting of nanometer-scale alternating layers of molecular and inorganic building blocks. Training in contemporary experimental methods (e.g. synchrotron X-ray scattering) will enable to meticulously investigate the atomic structure and dynamics of these materials, and allow the elucidation of their physico-chemical behavior. The competition between electronic and magnetic properties, influencing the way quantum materials afford superconducting behaviour, will be uncovered with the purpose to improve their prospective exploitable technology (e.g. superconducting cables, high-performance motors, MRI, RF electronics, etc.)

Περίληψη

Μεταξύ των πολλών εφαρμογών για τη βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας νέων τεχνολογιών, τα υπεραγώγιμα υλικά «υψηλής θερμοκρασίας» είναι πολλά υποσχόμενα στην εξοικονόμηση και αποθήκευση ενέργειας, αφού είναι ικανά να μειώσουν το «αποτύπωμα άνθρακα» που επιβαρύνει το περιβάλλον. Ωστόσο, σημαντική πρόκληση για την εκτεταμένη χρήση τους στην καθημερινότητα αποτελεί η ανακάλυψη κατάλληλων υλικών, που όχι μόνο θα παρέχουν υψηλές υπεραγωγιμές θερμοκρασίες μετάβασης, αλλά θα αποτελούνται από άφθονα στην φύση μη-τοξικά στοιχεία. Έτσι η κατανόηση μηχανισμών με τους οποίους λειτουργούν οι υπεραγωγοί αυτοί εξακολουθεί να συζητείται μέσω εντατικής επιστημονικής έρευνας σε νέα υλικά που είναι ικανά να βελτιώσουν τις αδυναμίες τους. Το ερευνητικό πεδίο της διδακτορικής διατριβής αφορά στην κατανόηση της φυσικής νέων δισδιάστατων κρυσταλλικών ενώσεων (π.χ. χαλκογονίδια) μεταβατικών μετάλλων για εφαρμογές χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας. Το έργο θα εστιάσει στην ανάπτυξη καινοτόμων υβριδικών υλικών, που απαρτίζονται από νανομετρικής κλίμακας εναλλασσόμενα στρώματα μοριακών και ανόργανων δομικών λίθων. Εκπαίδευση σε καινοτόμες πειραματικές μεθόδους (π.χ. σκέδασης ακτίνων-Χ σύγχροτρου) για τη μελέτη της ατομικής δομής και δυναμικής των υλικών αυτών, θα επιτρέψει την κατανόηση της φυσικο-χημικής τους συμπεριφοράς. Θα αναδειχθεί ο ρόλος ανταγωνιστικών ηλεκτρονικών και μαγνητικών ιδιοτήτων, που επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο κβαντικά υλικά προάγουν την υπεραγώγιμη συμπεριφορά, αποσκοπώντας στη βελτίωση των προοπτικών τους σε αξιοποιήσιμες τεχνολογίες (π.χ. υπεραγώγιμα καλώδια, κινητήρες υψηλής απόδοσης, MRI, ηλεκτρονικά RF κ.α..).