Zinātnes Vēstnesis
- 2012.g. 1.oktobris
LZA īsteno lpcekļu kandidāti
Viedie nanostrukturētie materiāli un fāžu pārejas
LZA korespondētājloceklis Māris Knite
Dr.habil.phys, RTU profesors,
RTU Tehniskās fizikas institūta direktors
M.Knite zinātnisko darbību ir uzsācis 1974. gadā LU Cietvielu fizikas institūtā (CFI) Segnetoelektriķu daļā kā LU Fizikas un matemātikas fakultātes 2. kursa students. Līdz pat 1989. gadam viņa zinātniskais darbs galvenokārt ir saistīts ar CFI.
LU CFI:
1985. gadā viņš izveido pirmo iekārtu Latvijā, kas paredzēta elektro–optisko efektu pētīšanai gaismas infrasarkanajā (IS) diapazonā. Pirmo reizi IS diapazonā izpētīti elektriski inducētas gaismas izkliedes un gaismas dubultlaušanas efekti PLZT keramikā, kā arī noskaidrota elektriski inducētas segnetoelektriskās fāžu pārejas daba. M.Knite izstrādājis šo parādību teorētiskos modeļus. Pamatojoties uz iegūtajām jaunajām zināšanām, izgatavojis pirmo IS starojuma elektro–optisko modulatoru.
M.Knite ir atklājis un izskaidrojis ar lāzera starojumu vadāmu gaismas izkliedi PLZT keramikā.
Vīnes Universitātē ir iegūti amonija – litija hidrogensulfāta monokristāli. Šajos kristālos pētīta mehāniskā sprieguma inducēta segnetoelastiskā fāžu pāreja un noskaidrota tās termodinamiskā daba.
RTU Tehniskās fizikas institūtā (TFI):
M.Knite pirmo reizi Co–Ti–Si plānajās kārtās ir realizējis ar CO2 lāzera starojuma inducētu fāžu pāreju no amorfa sakārtojuma uz sīkgraudainām nanokristāliskām (< 100 nm) struktūrām, realizējoties cietfāžu reakcijām Co + Si = CoSi2 un 5Ti + 3Si = Ti5Si3. Parādīta praktiska iespēja izgatavot mikroshēmu pievadus ar pretestības termisko koeficientu vienādu ar nulli.
Pirmo reizi realizēta CO2 lāzera starojuma inducēta fāžu pāreja no pirohlora kristāliskās struktūras uz perovskita struktūru Pb(Zr0,58Ti0,42)O3 (PZT58/42) plānās kārtās. Parādīta praktiska iespēja izgatavot mikroizmēru pjezoelektriskos aktuātorus.
2000. gadā M.Knite sāka attīstīt jaunu virzienu: “Jaunu viedo materiālu – polimēra matricas un oglekļa nanostruktūru pildvielas kompozītu izstrāde un fizikālās īpašības”.
Pašizgatavotos elastomēra/oglekļa nanostruktūru kompozītos pirmo reizi novērots atgriezeniska un gigantiska (par 4 kārtām) elektriskās pretestības izmaiņa mehāniskās iedarbības rezultātā (gigantisks pjezorezistīvais efekts). Izstrādāts uz kvantu mehānisko efektu – tuneļstrāvu – eksistenci balstīts teorētiskais modelis. Izgatavota bezprecedenta ierīce: pilnībā superelastīga spiediena sensora prototips, kas ir atzīts par starptautiski patentējamu.
Izstrādāti un pētīti dažādu polimēru matricas un dažādu oglekļa nanostruktūru pildvielu kompozīti, no kuriem daudzi uzrāda izcilas ķīmisko tvaiku sensoru īpašības. Izveidota oriģināla iekārta pētāmo paraugu vienlaicīgai R, m un l mērīšanai, kad paraugs ievietots tvaiku atmosfērā. Izstrādāti funkcionējoši ķīmisko sensoru prototipi, kurus var pielietot apkārtējās vides kontrolē.
Nobeigumā jāatzīmē, ka M.Knites pētījumi katrā no virzieniem satur šādus elementus: problēmas nostādne, eksperimentālās iekārtas izveide, paraugu mikrostruktūras dizains un izgatavošana, eksperimentālie rezultāti, teorētiskais apraksts, īpašību uzlabošana un praktiskais pielietojums.
Zinātnisko publikāciju skaits – 259, no tām 50 raksti SCI žurnālos un 3 patenti. Hirša indekss 8. M.Knite ir Eiropas Optikas biedrības, Eiropas Materiālu pētniecības biedrības un citu sabiedrisku organizāciju un ekspertu padomju biedrs.
M.Knite ir doktorantūras studiju programmas “Materiālzinātne (51521)” izveidošanas organizētājs Rīgas Tehniskajā universitātē (akreditācijas lapa Nr. 023–1156 piešķirta 2007.gada 30.maijā), kā arī RTU promocijas padomes “RTU P–18” Materiālzinātnes nozarē izveidotājs un priekšsēdētājs (padomes sastāvā ir 18 eksperti).