COST Action MP1308 TOWARDS OXIDE-BASED ELECTRONICS (ACRONYM: TO-BE)


Glavni ciljevi MP 1308 COST Akcije (TO-BE) usmereni su na razvoj nauke i tehnologije oksida prelaznih metala (TMO). Filmovi i heterostrukture bazirani na oksidima prelaznih metala predstavljaju osnovu za narednu generaciju nanoelektronskih, mikroelektromehaničkih i makroelektronskih uređaja za koje se očekuje da ce izazvati revoluciju u najznačajnijim oblastima kao što su razvoj digitalnih informacionih i komunikacionih tehnologija, razvoj mikrosenzora i konverzije energije. Ovu klasu materijala koju čine hemijski i strukturno vrlo slična jedinjenja karakteriše raznolika funkcionalnost, često značajna u različitim oblastima primene. Sa druge strane, kompleksnost ovih materijala zahteva podizanje nivoa naučnog ispitivanja i predstavlja izazov sa kojim se individualne institucije ili nacije ne mogu izboriti. 

TO-BE COST Akcija je zasnovana na uverenju da su fundamentalna i tehnološka nerešena pitanja u osnovi zajednička za sve okside prelaznih metala. The know-how progres zato ne bi trebalo zasnivati na istraživanju koje se koncentrise na razumevanje pojedinačnih fenomena ili osobina, vec oslanjajući se na gore pomenute sličnosti, upravo na sveobuhvatnom multidisciplinarnom pristupu. TO-BE Akcija će povezati nacionalna i evropski finansirana istraživanja sinteze, analize, modelovanja i aplikacija oksida prelaznih metala u okviru European Research Area (ERA), što ce omogućiti: definisanje ciljeva, strategije i metoda; redukovati fragmentaciju; povezati naučne zajednice sa komplementarnim know-how; privući i obučiti nove generacije istraživača; uspostaviti know-how transfer sa privatnim korporacijama i ostalim korisnicima; izgraditi buduću zajednicu za istraživanje oksidne elektronike kroz ohrabrivanje učešća mladih istraživača i osnaživanje rodne ravnopravnosti. Uspeh Akcije će ojačati inovativne kapacitete EU industrije kroz razvoj kvalitativno novih tehnologija dostupnih za komercijalnu eksploataciju. Akcija se odnosi na nauku i tehnologiju oksida prelaznih metala (TMO), koji su prepoznati kao osnovni materijali za buduću generaciju nanoelektronskih, mikroelektromehaničkih i makroelektronskih uređaja, tj. za koje se očekuje da će na revolucionaran nacin unaprediti digitalnu informacionu i komunikacionu tehnologiju (ICT), razvoj mikrosenzora i konverziju energije.

Razumevanje kompleksnosti TMO materijala zahteva udruženi rad teorijskih i eksperimentalnih naučnika. Ovi materijali spadaju u grupu najkompleksnijih neorganskih jedinjenja. Različite vrste interakcija između rešetke (naprezanje, fononi, rotacije perovskitnih oktaedara) i elektronskih (naelektrisanje, orbitalni i spinski moment) stepeni slobode rezultiraju u kompleksnim i jedinstvenim faznim dijagramima ovih jedinjenja. Naučna zajednica koja se bavi ispitivanjem TMO materijala spada u verovatno najmultidisciplinarnije zajednice aktivne u današnjoj nauci, s obzirom da uključuje naučnike iz različitih komplementarnih oblasti kao što su nauka o materijalima i površinama, sinteza filmova i kristala, hemija defekata, ab-initio kvantna hemija, mikroskopske many-body teorije, magnetizam (u širem smislu), ferro/piezoelectricity, superprovodnost, kvantni transport, optika, sinhrotronska synchrotron-light-based or free­electron-laser-based spektroskopija, nanofabrikacija, dizajn, inženjerstvo i testiranje uređaja. Kako su osobine TMO grupe materijala veoma raznolike i odnose se na veoma različite oblasti nauke i moguće aplikacije, individualne istraživačke grupe često imaju različitu naučnu osnovu. Pa ipak, neophodna osnova da bi se razumele fundamentalne i tehnološke osobine ove klase jedinjenja u osnovi je ista, bilo da je u pitanju superprovodnik na bazi kuprata, poluprovodnik/half-metal na bazi manganita ili feroelektrik na bazi titanata i sl. Posledično, teorijski pristupi za modelovanje osobina ovih sistema, bilo da su zasnovani na ab-initio računu, mikroskopskim many-body teorijama ili fenomenološkim pristupima, u osnovi su veoma slični za sve sisteme.

TO-BE projekat pokriva čitavu jednu široku oblast istraživanja i razvoja (R&D) i otvara brojne globalne izazove koji prevazilaze eksperimentalne, tehnološke i teorijske napore pojedinačnih istraživačkih institutucija i sa kojima se moramo suočiti na višem nivou koji podrazumeva zajedničko delovanje i diseminaciju znanja. Postojanje mreže i globalne koordinacije kroz Akciju podrške koja će biti rukovođena široko i visoko kvalifikovanom grupom eksperata i koja povezuje veliki broj individualnih istraživanja, nacionalnih i EU finansiranih projekata koji su usmereni na pojedinačne naučne i tehnološke ciljeve, omogućiće dostizanje brojnih ciljeva koji su od fundamentalnog značaja i koji na drugi način ne bi bilo moguće dostići.

Istraživači Laboratorije za fiziku kondenzovane materije Instituta Vinča učestvuju u aktivnostima vezanim za eksperimentalno ispitivanje magnetnih osobina TMO materijala, što pored sinteze i ispitivanja strukturnih i mikrostrukturnih osobina TMO predstavlja glavnu oblast ekspertize naših saradnika. Posebno, iskustvo i znanje naših saradnika vezano za proučavanje korelisanosti strukturnih i magnetnih osobina TMO oksida (nanočestični i polikristalni manganiti R1-xM xMnO3 i feriti MFe2O4) i oksida retkih zemalja (prosti i mešoviti oksidi (R’,R“)O3) stečeno u nekoliko dosadašnjih nacionalnih i međunarodnih projekata značajno ce unaprediti istraživački potencijal celog konzorcijuma.