KATEDRA ZA MINERALOGIJO, PETROLOGIJO  IN MATERIALE

NASLOV RAZISKOVALNEGA PROJEKTA: (Podoktorski projekt) "Nanostrukturne raziskave posebnih mej v mineralih"  

NAROČNIK:  ARRS (Projekt št.: Z1-6493-1555-04)  

SOFINANCER:

TRAJANJE: 2004 - 2005

VREDNOST PROJEKTA: 1 FT

PROJEKTNA SKUPINA:

Vodja projekta:   Prof. dr. Tadej Dolenec, dipl. ing. geol.

Izvajalec: dr. Nina Daneu, dipl. ing. geol., (Institut Jožef Stefan)   

KRATKA VSEBINA:

V okviru projekta smo raziskovali atomarno strukturo in kemijsko sestavo posebnih mej v naravnih mineralih. Motiv za tovrstne raziskave izvira v naših predhodnih raziskavah keramičnih materialov, kjer smo pokazali da so posebne meje dvorazsežnostne, običajno monoatomarne plasti z drugačno, vendar sorodno atomarno strukturo in kemijsko sestavo, kot jo ima osnovni kristal. Mejna plast koherentno povezuje dve kristalni domeni, ki sta preko nje v posebnem kristalografskem odnosu. Poleg tega smo v keramičnih sistemih pokazali, da nastanejo posebne meje pri rasti kristalov in pri tem pomembno vplivajo na njihovo rast. Navkljub dejstvu, da se v naravnih mineralih posebne meje pogosto pojavljajo, so bile podobne raziskave pri mineralih redke. Poleg tega je tako majhne količine dopantov, kot so običajno prisotne na posebnih mejah možno detektirati le z najsodobnejšimi raziskovalnimi metodami. Z nanostrukturnimi raziskavami posebnih mej v naravnih mineralih smo želeli dokazati, da imajo tudi v naravnih kristalih posebne meje spremenjeno kemijsko sestavo in s tem pomembno vlogo pri rasti kristalov.

V okviru projekta smo analizirali strukturo in kemijsko sestavo rastnih mej v različnih mineralih in tako dokazali, da njihov nastanek v mineralih ni naključen ampak kemijsko pogojen. Pri raziskavah smo uporabili različne metode elektronske mikroskopije, kot sta vrstična elektronska mikroskopija (SEM) in visokoločljivostna transmisijska elektronska mikroskopija v faznem (HRTEM) in vrstičnem (HAADF-STEM) načinu ter z analitskima metodama energijske disperzijske spektroskopije (EDS) in spektroskopije elektronov z izgubo energije (EELS).

INOVATIVNOST: Spoznanja, do katerih smo prišli v sklopu projekta so pomemben znanstveni dosežek na področju raziskav mineralov. Številni rezultati predstavljajo pionirsko delo na področju raziskav dvojčkov v mineralih, saj do danes tovrsten pristop k raziskavam dvojčkov na atomarnem nivoju še ni bil uporabljen ne pri nas, niti v tujini. V okviru tega projekta smo kot prvi na svetu določili atomarno strukturo in kemijsko sestavo dvojčičnih mej pri dvojčkih z nekaterih svetovno znanih klasičnih nahajališč (spinel - Mogok, rutil – Diamantina in bixbyit – Thomas Range), kar bo pritegnilo pozornost svetovnih mineralogov in bo prispevalo k ugledu in razpoznavnosti slovenske znanosti v svetu.

PUBLICIRANJE RAZISKOVALNIH DOSEŽKOV:

Sodelovanje na mednarodnih (4) kongresih in eno vabljeno predavanje ter članek:

Dolenec Tadej, Rečnik Aleksander, Daneu Nina, Dobnikar Meta, Dolenec Matej  (2005). Celestine from the Idrija mercury-ore deposit (Western Slovenia): its occurrence and origin = celestin iz živosrebrovega rudišča Idrija (zahodna Slovenija): njegove značilnosti in pogoji nastanka. RMZ-mater. geoenviron. vol. 52, no. 2, str. 429-436.

INFORMACIJE: (KONTAKTNA OSEBA): Prof. dr. Tadej Dolenec, Katedra za mineralogijo, petrologijo in materiale in dr. Nina Daneu, IJS