ΠΡΟΛΟΓΟΣ. Δρ. Γ. Παπαβασιλείου Διευθυντής Ινστιτούτου Επιστήμης Υλικών

Transcript

1 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Το ΙΕΥ είναι ένα από τα παλαιότερα Ινστιτούτα του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος, του μεγαλύτερου ερευνητικού ιδρύματος της Ελλάδας, και αποτελεί συνέχεια της παλαιάς Διεύθυνσης Φυσικής. Στην σημερινή του μορφή διαμορφώθηκε το έτος 1987 ως ένα από τα οχτώ Ινστιτούτα του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος». Το ΙΕΥ απασχολεί 26 μόνιμους ερευνητές, 6 επιστήμονες με σχέση εργασίας ιδιωτικού δικαίου αορίστου χρόνου, 23 μεταδιδακτορικούς υποτρόφους, 63 μεταπτυχιακούς φοιτητές, 7 τεχνικούς και 2 διοικητικούς υπαλλήλους καθώς και φοιτητές και επιστήμονες από άλλες χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης και της Αμερικής σε προγράμματα ανταλλαγής. Οι κύριοι στόχοι του ΙΕΥ αφορούν α) την διενέργεια βασικής και εφαρμοσμένης έρευνας σε επιλεγμένες περιοχές της επιστήμης των υλικών, β) την ανάπτυξη και εφαρμογή σύγχρονων φυσικών μεθόδων, στη μελέτη αρχαίων υλικών και ευρημάτων, γ) την προσφορά εξειδικευμένων υπηρεσιών υψηλού επιπέδου στην Ελληνική κοινωνία και βιομηχανία. Το ΙΕΥ θέτει ως προτεραιότητα την αξιοποίηση της τεχνογνωσίας που αναπτύσσει σε σημαντικούς Εθνικούς και Ευρωπαϊκούς στόχους όπως, το περιβάλλον, την υγεία και την βιώσιμη ανάπτυξη. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην ανάπτυξη διεπιστημονικών ερευνητικών δραστηριοτήτων μέσω της συνεργασίας με εργαστήρια, Πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα στην Ελλάδα και το εξωτερικό και μέσω της υλοποίησης μεγάλου αριθμού ερευνητικών προγραμμάτων. Επίσης βασική προτεραιότητα αποτελεί η αλληλεπίδραση με τους βιομηχανικούς χρήστες για την αξιοποίηση της παραγόμενης επιστημονικής γνώσης καθώς και η παροχή υψηλού επιπέδου μεταπτυχιακής εκπαίδευσης. Στην έκθεση αυτή παρουσιάζεται ο επιστημονικός και οικονομικός απολογισμός του Ινστιτούτου Επιστήμης Υλικών του ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος για το έτος Κατά τη διάρκεια του έτους αυτού το ΙΕΥ σε συνδυασμό με την πολύ υψηλή ποιότητα του επιστημονικού προσωπικού και της άριστης υποδομής που διαθέτει υλοποίησε περισσότερα από 30 προγράμματα της Ευρωπαϊκής Ένωσης, της ΓΓΕΤ, Δημοσίων Οργανισμών και επιχειρήσεων σε συνεργασία με Πανεπιστήμια και Ερευνητικά Κέντρα του εσωτερικού και του εξωτερικού. Από τις δραστηριότητες αυτές οι οικονομικές εισροές το έτος 2010 ανήλθαν στο ένα εκατομμύριο Ευρ εκ των οποίων Ευρώ μέσω ανταγωνιστικών και άλλων προγραμμάτων και περίπου Ευρώ από την παροχή επιστημονικών και τεχνολογικών υπηρεσιών. Ο αριθμός των δημοσιεύσεων σε διεθνή περιοδικά ανήλθε σε 113. Δρ. Γ. Παπαβασιλείου Διευθυντής Ινστιτούτου Επιστήμης Υλικών

2 2

3 3 ΟΡΓΑΝΟΓΡΑΜΜΑ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟΥ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΛΙΚΩΝ (2008) ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ Δρ. Γ. ΠΑΠΑΒΑΣΙΛΕΙΟΥ ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΗΣ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ Δρ. Β. ΨΥΧΑΡΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΓΝΩΜΟΔΟΤΙΚΟ ΣΥΜΒΟΥΛΙΟ ΓΡΑΜΜΑΤΕΙΑ *συντονιστής I ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΑΙ ΥΠΕΡΑΓΩΓΙΜΑ ΥΛΙΚΑ Δρ. Γ. Παπαβασιλείου* II ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΤΑ ΥΛΙΚΑ Δρ. Α. Τραυλός* III ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑ Δρ. Ι. Μανιάτης* (Παροχή Υπηρεσιών) ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

4 4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΟΡΓΑΝΟΓΡΑΜΜΑ ΤΟΥ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟΥ ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ 6 ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΥ 9 ΠΑΡΟΥΣΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ 2.1. Εξέλιξη προσωπικού Οικονομικά Συνοπτικά Στοιχεία από προγράμματα Οικονομικά στοιχεία από Παροχή Υπηρεσιών Δημοσιεύσεις Διατριβές 16 ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ 3.1 Όργανα Παροχή Υπηρεσιών 18 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ : ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΑΙ ΥΠΕΡΑΓΩΓΙΜΑ ΥΛΙΚΑ 20 Μαγνητικά Υλικά 21 Υπεραγωγιμότητα και Μαγνητικά Οξείδια 28 Φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού 33 Εργαστήριο Κρυσταλλογραφίας 38 Βαρέα Φερμιονικά Συστήματα 45 Υπολογιστική Επιστήμη των Υλικών 49 Θεωρητική Φυσική Πολυηλεκτρονικών και μαγνητικών συστημάτων 55 Νανοσύνθετα και Νανολειτουργικά Υλικά 60 Βιοανόργανα καταλυτικά κέντρα και πολυπυρηνικά σύμπλοκα μικρού σθένους 66

5 5 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ : ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑ 71 Ραδιοάνθρακας και σταθερά ισότοπα για την διερεύνηση και τον χαρακτηρισμό βιολογικών και περιβαλλοντικών υλικών 72 Χρονολόγηση με Φωταύγεια και Δοσιμετρία Στερεάς Κατάστασης 80 Παλαιοπεριβάλλον και αρχαία μέταλλα 83 Μελέτη Κεραμικών και Σύνθετων Υλικών 90 Εργαστήριο Αρχαιομετρίας 95 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ : ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ 96 Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Νανοϋλικά 97 Εργαστήριο Επιταξίας με Μοριακές Δέσμες 102 Sol-Gel Group 107 Προηγμένα Κεραμικά Υλικά 113 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΩΝ 118

6 6 1. ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Αποστολή του ΙΕΥ είναι η υποστήριξη διεπιστημονικής έρευνας υψηλής ποιότητας καθώς και η προώθηση της καινοτομίας στην επιστήμη και την τεχνολογία των υλικών. Το κύριο αντικείμενο έρευνας είναι η σύνθεση, παρασκευή και συστηματική μελέτη της δομής και των φυσικών ιδιοτήτων καινοτόμων μαγνητικών, υπεραγώγιμων και ημιαγώγιμων υλικών με έμφαση στα νανοδομικά υλικά. Επίσης, βασική ερευνητική δραστηριότητα του ΙΕΥ και μοναδική σε εθνική κλίμακα είναι η αρχαιομετρία, που σκοπό έχει τη μελέτη αρχαιολογικών υλικών και την κατανόηση των αρχαίων τεχνολογιών και της εξέλιξης τους. Οι στόχοι του ΙΕΥ υλοποιούνται μέσα από τρεις κύριες δραστηριότητες: Παρασκευή, χαρακτηρισμό και θεωρητική μελέτη των φυσικών ιδιοτήτων νέων υλικών τα οποία συνεισφέρουν στην ανάπτυξη προϊόντων και διατάξεων υψηλής τεχνολογίας. Ανάπτυξη αναλυτικών τεχνικών και μεθόδων για τον έλεγχο υλικών με σκοπό την παροχή εξειδικευμένων τεχνικών υπηρεσιών και μεταφορά τεχνολογίας στη βιομηχανία. Εκπαίδευση νέων επιστημόνων και τεχνικών μέσω των μεταπτυχιακών προγραμμάτων σπουδών και την συμμετοχή τους στις ερευνητικές δραστηριότητες του Ινστιτούτου. Το ΙΕΥ διαθέτει ένα μεγάλο αριθμό μοναδικών στην Ελλάδα εργαστηριακών εγκαταστάσεων, οι οποίες επιτρέπουν μία διεπιστημονική προσέγγιση των ερευνητικών του δραστηριοτήτων. Αναπτύσσει σύγχρονες τεχνικές για τη σύνθεση νανοδομημένων υλικών σε κάθε ενδιαφέρουσα τεχνολογικά μορφή (νανοσωματίδια, λεπτά υμένια και σύρματα νανοδιαστάσεων), μονοφασικών η υβριδικών υλικών για την επίλυση προβλημάτων βασικής έρευνας ή για την ανάπτυξη εφαρμογών που βασίζονται στις μοναδικές φυσικές τους ιδιότητες και καλύπτουν ένα φάσμα πεδίων όπως τα μέσα μαγνητικής εγγραφής, κβαντικά μαγνητικά σημεία, βιολογικές εφαρμογές (αιμοκάθαρση, μαγνητική υπερθερμία), αισθητήρες χαμηλών θερμοκρασιών σε ημιαγώγιμες διατάξεις, στην κατάλυση κ.λ.π. Κυρίως όμως αποσκοπεί στη συστηματική έρευνα των φυσικών ιδιοτήτων αυτών των υλικών με σκοπό τόσο την κατανόηση των θεμελιωδών φυσικών μηχανισμών όσο και την βελτίωση της αποτελεσματικότητας και απόδοσης τους, με τη χρήση πειραματικών τεχνικών καθώς και μεθόδων υπολογιστικής φυσικής και με την ανάπτυξη θεωρητικών μοντέλων. Κεντρικό ρόλο σε αυτές τις δραστηριότητες κατέχουν τα εργαστήρια Μαγνητικών Λεπτών Υμενίων και Νανοδομικών Υλικών (περιλαμβανομένων των μονάδων Επιταξίας Μοριακής Δέσμης (ΜΒΕ), Ιοντοβολής (Magnetron Sputtering), Εναπόθεσης Laser (Laser Ablasion), κλπ.), τα εργαστήρια Χημείας Στερεάς Κατάστασης, συνθετικής Χημείας και Υγρής Χημείας για νανοδομικά υλικά καθώς και ο μεγάλος αριθμός τεχνικών χαρακτηρισμού όπως: η φασματοσκοπία συνεχούς και παλμικού Ηλεκτρονικού Παραμαγνητικού Συντονισμού (EPR), η φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (NMR) η οποία καλύπτει την περιοχή θερμοκρασιών Κ, η φασματοσκοπία Mössbauer σε μαγνητικά πεδία μέχρι 7 Tesla, μαγνητόμετρα SQUID, VSM και αισθητήρα Hall (η ευαισθησία του τελευταίου φτάνει μέχρι 10-9 emu), η κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ σκόνης και μονοκρυστάλλων, η Ηλεκτρονική Μικροσκοπία υψηλής ακρίβειας SEM και TEM κλπ. Μοναδικές είναι επίσης και οι εγκαταστάσεις του Εργαστηρίου Αρχαιομετρίας το οποίο σε συνδυασμό με την υπόλοιπη υποδομή του ΙΕΥ

7 7 συνεισφέρει σημαντικά στην κατανόηση και ανάδειξη της πολιτιστικής κληρονομιάς της χώρας. Τέλος σημαντική είναι η συνεισφορά του ΙΕΥ στις ανάγκες της Ελληνικής κοινωνίας και βιομηχανίας για χρήση τεχνικών μη καταστροφικών ελέγχων (μονάδα Κινητής Ραδιογραφίας), σε He (Υγροποιητή Ηλίου) στη χρήση της Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας σε μετρήσεις αμίαντου καθώς και χρονολόγηση με άνθρακα 14 και άλλες τεχνικές. Οι ερευνητικές δραστηριότητες του ΙΕΥ ομαδοποιούνται σε 3 ερευνητικά προγράμματατομείς όπως παρουσιάζεται στο οργανόγραμμα, που συντονίζονται από τους αντίστοιχους Συντονιστές. Τα προγράμματα αυτά είναι: - Μαγνητικά και υπεραγώγιμα υλικά (συντονιστής Δρ. Γ. Παπαβασιλείου). - Ηλεκτρονικά και σύνθετα υλικά (συντονιστής Δρ. Α. Τραυλός). - Αρχαιομετρία (συντονιστής Δρ. Ι. Μανιάτης). Οι επιστημονικές δραστηριότητες των ανωτέρω προγραμμάτων συνοψίζονται ως εξής: (Ι) Μαγνητικά και υπεραγώγιμα υλικά Αντικείμενο του παρόντος είναι η διεξαγωγή βασικής και εφαρμοσμένης έρευνας σε υλικά υψηλού τεχνολογικού ενδιαφέροντος στις παρακάτω περιοχές: Σκληρά Μαγνητικά Υλικά. Μέσα Μαγνητικής Εγγραφής. Μαγνητικά Νανοσωμάτια, Σύρματα νανοδιαστάσεων, Κβαντικά σημεία Νανοσωμάτια για βιολογικές εφαρμογές (αιμοκάθαρση, υπερθερμία) Μαγνητικά αριστερόστροφα υλικά. Υπεραγωγοί υψηλών και υλικά κολοσιαίας μαγνητοαντίστασης Συστήματα Βαρέων Φερμιονίων. Υβριδικά νανοδομικά υλικά. Μοριακά Μαγνητικά υλικά. Βιομοριακά Μαγνητικά Συστήματα. Υπολογιστική Φυσική Συμπυκνωμένης Ύλης. Θεωρητική Φυσική πολυηλεκτρονικών & Μαγνητικών συστημάτων (ΙΙ) Ηλεκτρονικά και Σύνθετα Υλικά Οι δραστηριότητες στο πρόγραμμα αυτό καλύπτουν τις παρακάτω περιοχές: Διηλεκτρικά υψηλού και ημιαγώγιμα υλικά για νανοηλεκτρονικές διατάξεις Νανοσωμάτια μετάλλων-ημιαγωγών σε Si. Νανοδομές ημιαγωγών μεγάλου ενεργειακού χάσματος. Επιστρώσεις αγώγιμων πολυμερών και ORMOSIL πληρωμένες με αναστολείς αυτοϊασης επάνω σε μέταλλα

8 Νανοδοχεία ελεγχόμενης αποδέσμευσης Αντιβακτηριακά νανοδοχεία Θερμοπροστατευτικά συστήματα για διαστημικές εφαρμογές Προηγμένα σύνθετα κεραμικά με βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες. Ανόργανα καταλυτικά υλικά για χημικές και περιβαλλοντικές εφαρμογές (ΙΙΙ) Αρχαιομετρία Οι περιοχές έρευνας στο πεδίο της αρχαιομετρίας επικεντρόνονται στα παρακάτω αντικείμενα: Χρονολόγηση υψηλής ακρίβειας με Ραδιοάνθρακα, Φωταύγεια και ESR. Τεχνολογία και προέλευση κεραμικών και υαλωδών υλικών. Προέλευση και διακίνηση λίθινων υλικών (μάρμαρο, οψιανός, στεατίτης) Αρχαιομεταλλουργία και αρχαία μέταλλα Γεω-αρχαιολογία και παλαιο-περιβάλλον Διατροφή και οργανικά κατάλοιπα Μηχανισμοί διάβρωσης, υλικά στερέωσης και σταθεροποίησης Ανάπτυξη υλικών αποκατάστασης αρχαιολογικών αντικειμένων και μνημείων. 8

9 9 ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ ΒΑΘΜΙΔΑ 1. ΑΝΝΟ ΗΕΙΝ 2. DEVLIN E. 3. ΑΛΟΥΠΟΓΙΑΝΝΗΣ Π. 4. ΒΕΚΙΝΗΣ Γ. 5. ΔΗΜΟΥΛΑΣ Α. 6. ΘΑΝΟΣ Σ. 7. ΚΟΡΔΑΣ Γ. 8. ΚΥΛΙΚΟΓΛΟΥ Β. 9. ΜΑΝΙΑΤΗΣ Ι. 10.ΜΗΤΡΙΚΑΣ Γ. 11.ΜΙΧΑΗΛ ΧΡ. 12.ΜΟΣΧΟΠΟΥΛΟΥ Ε. 13.ΜΠΑΣΙΑΚΟΣ Ι. 14.ΜΠΟΥΚΟΣ Ν. 15.ΝΙΑΡΧΟΣ Δ. 16.ΝΤΟΤΣΙΚΑ Ε. 17.ΠΑΠΑΒΑΣΙΛΕΙΟΥ Γ. 18.ΠΕΤΡΟΥΛΕΑΣ Β. 19.ΠΙΣΣΑΣ Μ. 20.ΡΑΠΤΟΠΟΥΛΟΥ Α. 21.ΣΑΝΑΚΗΣ Ι. 22.ΤΡΑΠΑΛΗΣ Χ. 23.ΤΡΑΥΛΟΣ Α. 24.ΤΡΟΧΙΔΟΥ Κ. 25.ΦΑΡΔΗΣ Μ. 26.ΨΥΧΑΡΗΣ Β. ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΧΗΜΙΚΟΣ ΧΗΜΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΓΕΩΛΟΓΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΓΕΩΛΟΓΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΜΕΤΑΛΛΕΙΟΛΟΓΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΧΗΜΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΧΗΜΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ Γ Β Γ Β Α Γ Α Α Α Γ Α Β Α Β Α Γ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ ΙΕΥ Α Α Β Β Γ Α Α Β A ΕΙΔΙΚΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ 1. ΓΚΙΟΚΑΣ Μ. 2. ΙΩΑΝΝΙΔΗΣ Ν. 3. ΚΑΡΑΤΑΣΙΟΣ Ι. 4. ΞΑΝΘΟΠΟΥΛΟΥ Γ. 5. ΣΠΗΛΙΩΤΗΣ Α. 6. ΦΙΛΙΠΠΑΚΗ Ε. ΦΥΣΙΚΟΣ ΧΗΜΙΚΟΣ ΣΥΝΤΗΡΗΤΗΣ ΑΡΧΑΙΟΤΗΤΩΝ ΧΗΜΙΚΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΓΕΩΛΟΓΟΣ Ι.Δ.Α.Χ. Ι.Δ.Α.Χ. Ι.Δ.Α.Χ. Ι.Δ.Α.Χ Ι.Δ.Α.Χ. Ι.Δ.Α.Χ.

10 ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ ΜΕ ΣΥΜΒΑΣΗ ΕΡΓΟΥ ΟΡΙΣΜΕΝΟΥ ΧΡΟΝΟΥ PARAMASIVAM Τ. TARKHNYAN R. TODOROVA N. ΑΘΑΝΑΣΟΠΟΥΛΟΣ Γ. (υποψήφιος διδάκτορας) ΑΛΕΞΑΝΔΡΑΚΗΣ Β. ΒΑΣΙΛΑΚΑΚΗ Μ. ΓΑΛΑΤΑ Σ. ΓΙΑΝΝΑΚΟΠΟΥΛΟΣ Κ. ΓΙΑΝΝΑΚΟΠΟΥΛΟΥ Τ. ΓΙΑΝΝΟΠΟΥΛΟΣ Γ. (υποψήφιος διδάκτορας) ΕΥΘΥΜΙΑΔΟΥ Ε. ΖΑΦΕΙΡΟΠΟΥΛΟΥ Ε. ΖΗΣΗ Ν. (υποψήφιος διδάκτορας) ΚΑΡΑΤΖΑΣ Ε. ΚΑΡΤΣΩΝΑΚΗΣ Ι. (υποψήφιος διδάκτορας) ΜΑΝΙΟΣ Ε. (υποψήφιος διδάκτορας) ΜΑΡΑΒΕΛΗΣ Γ. (υποψήφιος διδάκτορας) ΜΑΥΡΟΥ Γ. ΜΕΚΕΡΙΔΗΣ Ε. (υποψήφιος διδάκτορας) ΜΠΑΛΑΣΚΑΣ Α. (υποψήφιος διδάκτορας) ΜΠΙΛΑΛΗΣ Π. ΠΑΝΑΓΙΩΤΑΤΟΣ Γ. ΠΑΠΠΑΣ Γ. (υποψήφιος διδάκτορας) ΣΤΑΜΟΠΟΥΛΟΣ Δ. ΤΑΠΕΙΝΟΣ Χ. (υποψήφιος διδάκτορας) ΤΖΙΤΖΙΟΣ Β. ΧΑΝΔΡΙΝΟΥ Χ. ΧΑΤΖΗΠΑΥΛΙΔΗΣ Α. (υποψήφιος διδάκτορας) ΨΩΜΙΑΔΗΣ ΔΑΥΙΔ (υποψήφιος διδάκτορας) ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΙ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ ΓΚΑΜΑΡΗ SEALE E. (ΕΚΕΦΕ Δ, συνταξιούχος) ΓΕΩΡΓΑΚΙΛΑΣ Β. ΠΕΤΡΙΔΗΣ Δ. (ΕΚΕΦΕ «Δ», συνταξιούχος) ΜΗΛΙΑ Φ. (ΕΚΕΦΕ Δ, συνταξιούχος) ΠΑΝΑΓΙΩΤΟΠΟΥΛΟΣ Ι. (Τμήμα Φυσικής, Π. Ιωαννίνων) ΣΙΜΟΠΟΥΛΟΣ Α. (ΕΚΕΦΕ «Δ», συνταξιούχος) ΤΕΡΖΗΣ Α. (ΕΚΕΦΕ «Δ», συνταξιούχος) ΧΑΤΖΗΠΑΝΑΓΗΣ Γ. (Dept. of Physics, University of Delaware) 10

11 9. ΧΡΗΣΤΙΔΗΣ Χ. (Γενικό Τμήμα, Π. Πατρών) ΜΕΤΑΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ ΔΙΑΜΑΝΤΟΠΟΥΛΟΣ Γ. ΣΙΜΣΕΡΙΔΗΣ Κ. ΣΤΑΜΟΠΟΥΛΟΣ Δ. ΤΣΟΥΤΣΟΥ Δ. ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟΙ ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ /ΜΔΕ ΑΓΓΕΛΟΠΟΥΛΟΥ Α. ΑΜΕΝΤΑ ΑΡΙΣΤΟΜΕΝΟΠΟΥΛΟΥ Ε. ΑΘΑΝΑΣΑΚΟΥ Ν. ΑΘΑΝΑΣΑΣ Κ. ΑMΠΑΤΖΙΟΓΛΟΥ Ε. ΑΠΟΣΤΟΛΟΓΛΟΥ Ι. ΒΑΡΕΛΑΣ Γ. ΓΕΩΡΓΟΠΟΥΛΟΥ Α. ΓΚΟΓΚΟΛΑ Β. ΓΚΙΟΚΑ Ε. ΓΚΟΛΙΑΣ Ε. ΓΚΟΥΝΤΑΡΑ Π. ΖΙΑΝΝΗ Α. ΖΕΪΜΠΕΚΗΣ Ε. ΘΕΟΦΙΛΟΥ Ι. ΚΑΖΑΝΤΖΑΚΗ Μ. ΚΑΡΑΪΝΔΡΟΥ Κ. ΚΑΠΑΡΟΥ Μ. ΚΟΥΜΟΥΛΗΣ Δ. ΚΥΡΟΠΟΥΛΟΥ Δ. ΛΑΓΟΣ Ν. ΛΕΒΕΣΙΑΝΟΣ Ν. ΜΑΡΓΑΡΗΣ Γ. ΜΑΡΓΑΡΙΤΗΣ Ι. ΜΑΡΙΝΟΥ Α. ΜΑΝΙΑΤΗ Μ. ΜΑΡΑΓΚΟΣ ΜΑΡΑΓΚΟΥΔΑΚΗ Ε. ΜΑΣΤΡΟΘΕΟΔΩΡΟΣ Γ. 11

12 ΜΕΞΗ Μ. ΜΕΤΑΞΑ Κ. ΜΠΑΣΙΝΑ Γ. ΟΙΚΟΝΟΜΟΥ Δ. ΠΑΝΟΠΟΥΛΟΣ Ν. ΠΑΠΑΓΕΩΡΓΙΟΥ Γ. ΠΑΠΑΓΕΩΡΓΙΟΥ Μ. ΠΟΛΥΧΡΟΝΙΟΥ Α. ΣΚΟΡΔΑΡΑ Μ. ΣΟΦΙΑΝΟΥ Μ. ΤΑΜΠΑΚΟΠΟΥΛΟΣ Δ. ΤΑΣΣΗ Μ. Η. ΤΖΑΒΙΔΟΠΟΥΛΟΣ ΤΖΙΜΑ Θ. ΤΖΙΟΤΖΙΟΥ Μ. ΤΣΙΠΑΣ Π. ΤΣΙΤΡΟΥΛΗ Δ. ΤΣΕΛΙΟΣ Χ. ΦΑΡΜΑΚΑΛΙΔΟΥ Λ. ΧΡΙΣΤΟΦΗ Α. ΧΡΥΣΙΝΑ Μ. ΤΕΧΝΙΚΟ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ ΒΛΕΣΣΙΔΗΣ Β. ΔΑΡΔΑΒΕΣΗ Χ. ΚΕΛΛΙΔΟΥ Ε. ΚΥΡΙΑΖΗ Μ. ΜΟΥΝΤΖΟΥΡΗΣ Β. ΤΖΙΦΑΣ Μ. ΧΑΡΙΤΟΣ Α. ΔΙΟΙΚΗΤΙΚΟ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ ΖΑΤΤΑ Β. ΜΑΝΩΛΑ Ε. ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ ΣΧΕΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΤΕΧΝΙΚΟΣ Μόνιμος Σύμβαση ορισμένου χρόνου Σύμβαση ορισμένου χρόνου Ι. Δ. Αορ. Χρόνου Σύμβαση ορισμένου χρόνου Σύμβαση ορισμένου χρόνου Μόνιμος ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ ΣΧΕΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Γραμματέας Διαχειρίστρια Ι. Δ. Αορ. Χρόνου Μόνιμη

13 13 2. ΠΑΡΟΥΣΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Συγκριτικά στοιχεία τριετίας ΕΞΕΛΙΞΗ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΥ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ Ερευνητές ΙΔΑΧ Επιστημονικό Προσωπικό Μεταδιδακτορικοί Mεταπτυχιακοί Τεχνικοί Διοικητικοί /Συνεργάτες ΣΥΝΟΛΟ Eρευνητές ΙΔΑΧ Επιστ. Προσ. Μεταπτυχιακοί Μεταδιδακτορικοί Τεχνικοί Διοικητικοί 60 ΑΡ. ΑΤΟΜΩΝ EΤΟΣ 2010

14 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΥΝΟΠΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΣΟΔΑ ΕΞΟΔΑ ΤΡΙΕΤΙΑΣ ΕΣΟΔΑ , ,63 σε ευρώ ,18 Τακτικός προϋπολογισμός , , , , , ,00 Εισροές από Ευρωπαϊκά προγράμματα , ,00 Εισροές από ιδιωτική χρηματοδότηση , , , , , ,00 Εισροές από εθνικά προγράμματα Παροχή υπηρεσιών 2,50 ΤΑΚ. ΠΡ. ΤΑΚ. ΠΡ. 2,00 Π.Υ. 1,50 Π.Υ. 1,00 0,50 Π.Υ. ΙΔ. ΧΡ. 0,00 ΤΑΚ. ΠΡ. ΕΥΡ. ΠΡ. ΕΥΡ. ΠΡ. ΕΥΡ. ΠΡ ΙΔ. ΧΡ ΙΔ. ΧΡ. 2010

15 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ - ΠΑΡΟΧΗ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΕΣΟΔΑ ( Ευρώ) ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΑΙ ΥΠΕΡΑΓΩΓΙΜΑ ΥΛΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΤΑ ΥΛΙΚΑ , , , , ,07 ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑ , , ,53 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ & ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΡΑΔΙΟΓΡΑΦΙΕΣ ΗΛΕΚΤΡ. ΜΙΚΡΟΣΚ , , ,00 ΣΥΝΟΛΟ , , ,

16 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΔΙΑΤΡΙΒΕΣ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΔΙΕΘΝΗ ΣΥΝΕΔΡΙΑ ΑΛΛΑ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΣΕ ΒΙΒΛΙΑ CITATIONS ΠΡΟΣΚΕΚΛΗΜΕΝΕΣ ΟΜΙΛΙΕΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΕΣ ΔΙΑΤΡΙΒΕΣ Αλλα περιοδικά & βιβλια 30 Διεθνή Συνέδρια Διεθνή περιοδικά Προσκεκλημένες ομιλίες 300 Διδακτορικά

17 17 3. ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ Παρασκευή Υλικών Materials Preparation 1. Σύστημα τήξης με τόξο και επαγωγικά ρεύματα ARC & RFf melting * Συσκευές τήξης κραμάτων σε περιστροφικό τροχό Melt-spinning 2. Εργαστήρια Χημείας Στερεής Κατάστασης και Υγρής Χημείας (Sol-Gel κλπ.) 3. Λεπτά Υμένια και Νανοδομικά Υλικά Thin Films and nanostructured Materials: Επιταξία Μοριακής Δέσμης (2 συστήματα) Molecular Beam Epitaxy (2 systems) * Ιοντοβολή με Magnetron (3 μονάδες) Magnetron sputtering (3 units) * Σύστημα εξάχνωσης με e-beam (e-beam evaporation) * Σύστημα θερμικής εξάχνωσης (Thermal evaporation) * Εναπόθεση με Laser, (Laser Ablation) * Εναπόθεση με ιοντικές δέσμες (Ion beam sputtering) * Λιθογραφία UV με κάτω όριο τα 5 μικρά (UV- lithography down to 5 micron)* Χαρακτηρισμός Υλικών Materials Characterisation 1. Φασματοσκοπία Spectroscopy Mössbauer με υπεραγώγιμο μαγνήτη 0-7 Tesla ** EPR συνεχούς κύματος στις περιοχές X και Q NMR Στερεάς Κατάστασης (σε 2.35, 4.7, και 8 Tesla περιοχή συχνοτήτων 1 MHz- 800 MHz) ** Πυρηνικός Τετραπολικός Συντονισμός (NQR) ** ICP * FT-IR** HP-Network analyzers (40MHz-2GHz, 100MHz-13GHz) Μονάδα φασματοσκοπίας-γ για ανάλυση ενεργοποίησης νετρονίων 2. Περιθλασιμετρία Ακτίνων-Χ Μονοκρυστάλλων Κόνεως 3. Μαγνητόμετρα SQUID, ** VSM, * Ac-επιδεκτικότητας (με υπεραγώγιμο μαγνήτη 0-12 Tesla)** Μικροσκοπία Kerr * SQUID γραδιομετρία * 4. Μικροσκοπία: Ηλεκτρονική, Οπτική και Ατομικής Δύναμης Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης (SEM) ** Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Διέλευσης (TEM) ** Μικροσκοπία Ατομικής Δύναμης (AFM) * Mικροσκοπία Μαγνητικής Δύναμης (MFM) * με μεταβλητό πεδίο μέχρι 0.2 T Μεταλλογραφική/Πετρογραφική και στερεοσκοπική οπτική μικροσκοπία 5. Θερμοβαρυτική Ανάλυση (TGA)* 6. Συσκευή Διηλεκτρικών μετρήσεων HP μέχρι 40 GHz. 7. Συσκευή Μέτρησης Μηχανικών Ιδιοτήτων Υλικών

18 18 8. Μονάδες Χρονολόγησης Μονάδα Ραδιοάνθρακα (14C) με συστοιχίες αναλογικών μετρητών για αέρια δείγματα Σύστημα Θερμοφωταύγειας** Σύστημα Οπτικής Φωταύγειας (η εγκατάστασή του έχει σχεδόν ολοκληρωθεί) Φορητό φασματόμετρο σπινθηρισμού-γ Άλλα Others 9. Ραδιογραφία 60Co γ- και ακτίνων X ** 10. Συσκευή επεξεργασίας ενεργού πλάσματος 11. Διάταξη παραγωγής Υγρού Ηλίου** 12 Δύο αντιδραστήρες για αποκατάσταση μεταλλικών επιφανειών με πλάσμα * Χρησιμοποιείται από πολλές ομάδες του ΙΕΥ. ** Χρησιμοποιείται και από ομάδες εκτός ΙΕΥ. 3.2 ΠΑΡΟΧΗ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ Ο διεπιστημονικός χαρακτήρας του ΙΕΥ, όσον αφορά την υπάρχουσα επιστημονική και ερευνητική εμπειρία και τον διαθέσιμο εξοπλισμό, δίνει την δυνατότητα παροχής υπηρεσιών, μοναδικών στην Ελλάδα. Γι αυτό τον λόγο το ΙΕΥ έχει δώσει ιδιαίτερη έμφαση στον τομέα των Τεχνολογικών και Βιομηχανικών Εφαρμογών ώστε οι υπηρεσίες του να είναι χρήσιμες στην Βιομηχανία και στην Κοινωνία. Συνοπτική περιγραφή των υπηρεσιών Βιομηχανικός Ραδιογραφικός έλεγχος ακτίνων -γ και -Χ. Χρονολόγηση με C-14 και Φωταύγεια. Ταυτοποίηση και Ανάλυση Ασβέστου. ICP για στοιχειομετρική ανάλυση. Ανάλυση XRD- και Μαγνητομετρία. Ηλεκτρονική Μικροσκοπία (SEM, TEM). Φασματοσκοπία (Mössbauer, EPR, FT-EPR, NMR, NQR). Μηχανικές Ιδιότητες Υλικών. Μεταλλογραφία και κεραμογραφία. Αέρια Χρωματογραφία (FID και TCD). Υγροποίηση Ηλίου. Προηγμένα υμένια και επικαλύψεις. Μικροσκοπία Ατομικής Δύναμης (AFM).

19 19

20 20 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΑΙ ΥΠΕΡΑΓΩΓΙΜΑ ΥΛΙΚΑ Επιστημονικός Υπεύθυνος Γ. Παπαβασιλείου ΕΡΓΑ 1) ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΝΑΝΟΔΟΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ 2) ΥΠΕΡΑΓΩΓΙΜΑ ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΟΞΕΙΔΙΑ 3) ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ ΜΑΝΓΗΤΙΚΟΥ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΥ 4) ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΓΡΑΦΙΑ 5) ΒΑΡΕΑ ΦΕΡΜΙΟΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 6) ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 7) ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΠΟΛΥΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ και ΜΑΓΝΗΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 8) ΝΑΝΟΣΥΝΘΕΤΑ και ΝΑΝΟΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΥΛΙΚΑ 9) ΒΙΟΑΝΟΡΓΑΝΑ ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΑ ΚΕΝΤΡΑ ΚΑΙ ΠΟΛΥΠΥΡΗΝΙΚΑ ΣΥΜΠΛΟΚΑ ΜΙΚΤΟΥ ΣΘΕΝΟΥΣ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ: E. Devlin, Γ. Παπαβασιλείου, Δ. Νιάρχος, Μ. Πίσσας, Μ. Φαρδής,Κ. Τροχίδου, Σ. Θάνος, Ε. Μοσχοπούλου, Β. Πετρουλέας, Χ. Τράπαλης, Ι. Σανάκης, Α. Ραπτοπούλου, Β. Ψυχάρης ΕΙΔΙΚΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ: Σ. Σπηλιώτης, Μ. Γκιόκας, Ν. Ιωαννίδης, ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ: Β. Αλεξανδράκης, Δ. Σταμόπουλος, Β. Τζιτζιός, Ε. Ζαφειροπούλου, Γ. Διαμαντόπουλος, Ε. Καρακώστα, Δ. Σταμόπουλος Χ. Χρηστίδης, Α. Μπούνταλης, Α. Τερζής, Κ. Σιμσερίδης, Μ. Βασιλάκη, Α. Κ. Θεοφίλου, Τ. Γιαννακοπούλου, Δ. Πετρίδης, Β. Γεωργακίλας, Α. Μπουρλίνος, Ν.Τοντορόβα ΥΠΟΨΗΦΙΟΙ ΔΙΔΑΚΤΟΡΕΣ 1) Β. Αλεξανδράκης, Δ. Σταμόπουλος, Β. Τζιτζιός, Ε. Ζαφειροπούλου 2) Ε. Αριστομενοπούλου, Μ. Ζεϊμπέκης, Β. Γκόγκολα, Π. Αθανασόπουλος, Ε. Γκιόκα 3) Δ. Τσιτρούλη, Ν. Πανόπουλος, Δ. Κουμούλης 4) Α. Γεωργοπούλου, N. Λεβεσιάνος,Γ. Βαρελάς 5) 6) Γ. Μάργαρης 7) Ι. Θεοφίλου, Α. Χριστοφή, Μ. Τάσση 8) Μ.Β. Σοφιανού 9) Θ. Τζίμα ΥΠΟΨΗΦΙΟΙ Μ.Δ.Ε. Ε. Μανιός, Γ. Γιαννόπουλος,Γ. Μπασινά, E. Gjoka, Γ. Παπαγεωργίου, M. Χρυσίνα ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟΙ ΦΟΙΤΗΤΕΣ Φ. Καρβέλας, Δ. Μουσαδάκος, Χ. Μπάλτα, Ζ. Κωστακοπούλου, Μ. Καλογεράκης, Κ. Πάνος, Α. Αναστασίου

21 21 ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Δ. Νιάρχος ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : E. Devlin ΕΙΔΙΚΟ ΕΠΙΣΤΗΜONIKO ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ : Α. Σπηλιώτης, M. Gjoka ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Β. Αλεξανδράκης, Δ. Σταμόπουλος, Β. Τζιτζιός, Ε. Ζαφειροπούλου ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ α) Υποψήφιοι Διδάκτορες : Ε. Μανιός, Γ. Γιαννόπουλος,Γ. Μπασινά, E. Gjoka β) Προπτυχιακοί φοιτητές : Φ. Καρβέλας, Δ. Μουσαδάκος ANTIKEIMENO Tο έργο αποσκοπεί στην κατανόηση/μελέτη μαγνητικών υλικών, σε μορφές όπως λεπτά πολυστρωματικά υμένια, νανοσωματίδια, με εφαρμογές στη μαγνητική εγγραφή, ιατρική, και ως μόνιμοι μαγνήτες. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οι δραστηριότητες της ομάδας «Μαγνητικά Υλικά» στο Ινστιτούτο Επιστήμης κατά το έτος 2010 αφορούσαν τις παρακάτω περιοχές 1. Ανάπτυξη υμενίων Fe-Pt και CoPt με την τεχνική sputtering σε υποστρώματα MgO(001) και σε υποστρώματα ΗΟΥΑ 2. Πόλωση ανταλλαγής και δυναμικές ιδιότητες σε μαγνητικά λεπτά υμένια και μικροδομές 3. Φαινόμενα μαγνητοαντίστασης σε πολυστρωματικές δομές λεπτών υμενίων και νανοσυρμάτων σιδηρομαγνήτη / ημιμετάλλου 4. Βελτιστοποίηση τεχνικών για παρασκευή με τεραγωνική συμμετρία νανοσωματιδίων FePt σε αυτόκλειστο 5. Παρασκευή σταθερών νανοσωματιδίων FeCo με υψηλή μαγνήτηση 6. Ανάπτυξη νανοσωματιδίων (γ-fe2o3, Fe3O4) για βιοιατρικές εφαρμογές 7. Σκληρά μαγνητικά υλικά για νέους μόνιμους μαγνήτες. 8. Μελέτη στρωμάτων διηλεκτρικών/αντισηρομαγνητικών υμενίων με ιδιότητες μεταυλικών. Επιτυχίες της παραπάνω περιόδου 1. Ανάπτυξη υμενίων Fe-Pt και CoPt με την τεχνική sputtering σε υποστρώματα MgO(001) και σε υποστρώματα ΗΟΥΑ Στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος TERAMAGSTOR - Τowards 1 Tbit/in2 και βασιζόμενοι και σε θεωρητικές μελέτες αλλά και δική μας εμπειρία κατά το προηγούμενο διάστημα αναπτύξαμε σύνθετες δομές, τύπου υπόστρωμα/ σκληρή μαγνητική φάση/μαγνητική φάση με βαθμωτή μεταβολή της ανiσοτροπίας και κάθετη κατεύθυνση της μαγνήτησης ως προς το υπόστρωμα με ιδιότητες κοντά στις επιθυμητές από τη βιομηχανία. 2. Πόλωση ανταλλαγής και δυναμικές ιδιότητες σε μαγνητικά λεπτά υμένια και μικροδομές Η δυναμική μαγνητική συμπεριφορά νανοπεριοχών σε μια σειρά λεπτών υμενίων του τύπου Νi80Fe20 (12nm)/Ir80Mn20(5nm) μελετήθηκε θεωρητικά με μικρομαγνητική προσέγγιση και πειραματικά με χρονική-εξάρτηση μικροσκοπίας Κerr σε συνεργασία με την ομάδα της Καθ.

22 22 C. Ross. Εφαρμογή ενός παλλόμενου εξωτερικού μαγνητικού πεδίου οδηγεί σε ασυνήθσιτες συμπεριφορές της μαγνήτισης, όπως ανάπτυξη η απόσβεση κυμάτισμού σπίν, μηχανισμοί απόσβεσης καταστάσεων vortex-antivortex και μια σειρά άλλων μηχανισμών που είναι χρήσιμοι σε τεχνικές αποθήκευσης μαγνητικής πληροφορίας ( Αναφορά 2) 3. Φαινόμενα μαγνητοαντίστασης σε πολυστρωματικές δομές λεπτών υμενίων και νανοσυρμάτων σιδηρομαγνήτη / ημιμετάλου Μελετήθηκε ο τεχνητός έλεγχος της μαγνητοαντίστασης στα όρια των κόκκων και η συνεισφορά της στις μαγνητοηλεκτρονικές ιδιότητες σε πολυστρωματικά συστήματα σιδηρομαγνήτη / ημιμετάλου. Η εξαρτώμενη απο το σπιν κίνηση φορτίων σε συμπαγή σιδιρομαγνητικά υλικά μπορει να περιγραφεί με όρους του μοντέλλου των δύο ρευμάτων πολωμένου σπιν. Αυτό το μοντέλλο χρησιμοποιείται για την ερμηνεία της γιγαντιαίας μαγνητοαντίστασης (GMR) καθώς το ρεύμα διέρχεται κάθετα στο επίπεδο (CPP), σε σιδηρομαγνητικές πολυστρωματικές νανοδομές, καθώς και τα φαινόμενα έκχυσης σπίν σε σιδηρομαγνητικές/μη σιδηρομαγνητικές (FM/NF) διεπιφάνειες του συστήματος Co/Bi. 4. Βελτιστοποίηση τεχνικών για παρασκευή με τετραγωνική συμμετρία νανοσωματιδίων FePt σε αυτόκλειστο Επιλέγοντας της βέλτιστες συνθήκες αντίδρασης έχουμε επιτύχει την απευθείας χημική σύνθεση σκληρού μαγνητικού νανοδομημένου FePt, που αποτελείται κατά 86% από fct φάση συνεκτικό πεδίο 7 ΚOe ενώ γενικά χαρακτηρίζεται από καλή μορφολογία, δηλαδή μεμονωμένα σωματίδια με σχεδόν σφαιρικό σχήμα και μέγεθος μικρότερο από 10 nm. 5. Παρασκευή σταθερών νανοσωματιδίων FeCo με υψηλή μαγνήτηση Τον τελευταίο χρόνο αναπτύχθηκαν υγρές χημικές μέθοδοι για τη σύνθεση μαγνητικών νανοσωματιδίων FeCo. Τα υλικά αυτά εμφανίζουν την υψηλότερη μαγνήτιση η οποία μπορεί να φτάσει στα 245 emu/gr όταν η αναλογία Fe/Co είναι ίση με 65/ Ανάπτυξη νανοσωματιδίων γ-fe2o3, Fe3O4 για βιοιατρικές εφαρμογές Τον τελευταίο χρόνο μελετήθηκε η σύνθεση βιοσυμβατών μαγνητικών νανοσωματιδίων οξειδίων του σιδήρου (γ-fe2o3, Fe3O4) κατάλληλων για βιολογικές εφαρμογές όπως η χρήση τους ως παράγοντες αντίθεσης στη μαγνητική τομογραφία. Επίσης, μελετήθηκαν αλληλεπιδράσεις ημιαγώγιμων νανοσωματιδίων (CdSe) με υγροκρυσταλλικά μόρια με στόχο την σταθεροποίηση των μπλε φάσεων. 7. Σκληρά μαγνητικά υλικά για νέους μόνιμους μαγνήτες α) Σε συνεργεία με το πανεπιστήμιο της Βοστόνης ολοκληρώθηκε η παρασκευή και μελέτη νανοσωματιδίων των καρβιδίων του κοβαλτίου (Cobalt carbide), ένα καινούριο υλικό για εφαρμογή στους μόνιμες μαγνήτες. Τα υλικά αυτά παρασκευάζονται με ένα μόνο στάδιο, έτσι σαν υλικά με καλές μαγνητικές ιδιότητες έχουν σχετικά μικρό κόστος παρασκευής. Οι κύριες φάσης που αποτελούν τα υλικά αυτά είναι Co3C και Co2C. Οι θερμοκρασίες Curie είναι ~ 510K, και σε θερμοκρασίες που προσεγγίζουν 700K οι σκόνες των καρβιδίων του κοβαλτίου αποσυνδέονται στο μεταλλικό κοβάλτιο και άνθρακα, περιορίζοντας έτσι επιχειρησιακές θερμοκρασίες κοντά στη θερμοκρασία του δωματίου. 8. Συνεχίσαμε τη θεωρητική μελέτη δομών σε μορφή υμενίων που δείχνουν ενδιαφέρουσες ιδιότητες σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Ο σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να δείξει το ενδεχόμενο ύπαρξης μιας νέας τάξης της επιφανειακών μαγνητικών πολαριτονίων που διαδίδονται κατά μήκος της διεπαφής μεταξύ δύο ίδιων μονοαξονικά δι-ανισοτροπικο αντισιδηρομαγνητικού υμενίων. Τέτοια υλικά μπορούν να φτιαχθούν χρησιμοποιώντας φυσικά chiral αντισηρομαγνητικά υμένια (για παράδειγμα, μεταλλικές έλικες ή σε σχήμα Ω- σωματιδίων) σε ένα μια εναντιόμορφο μέσο, με προτιμητέα κατεύθυνση.

23 23 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Alexandrakis, V., Niarchos, D., Mergia, K., Lee, Jehyun, Fidler, J., Panagiotopoulos, J. Magnetic properties of graded A1/L10 films obtained by heat treatment of FePt/CoPt multilayers (2010) Journal of Applied Physics 107, Choi, B. C., Girgis, E., Ross, C.A., Speliotis, Th., Hong, Y. K., Abo, G. S., Niarchos, D., Miyagawa, H. Incoherent interaction of propagating spin waves with precessing magnetic moments (2010) Physical Review B, /4. 3. Dallas, P., Zboril, R., Bourlinos, A. B., Dalibor Jancik, Niarchos, D., Ales Panacek, Petridis, D. Cornet-Like Phosphotriazine/Diamine Polymers as Reductant and Matrix for the Synthesis of Silver Nanocomposites with Antimicrobial Activity (2010) Macromolecular Materials And Engineering, 295 (2), pp Tarkhanyan, R. H., Niarchos, D., Kafesaki, M. Influence of external magnetic field on magnon-plasmon polaritons in negativeindex antiferromagnet-semiconductor superlattices (2010) Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 322 (6), pp Zafiropoulou, I., Papagelis, K., Boukos, N., Siokou, A., Niarchos, D., Tzitzios, V. Chemical Synthesis and Self-Assembly of Hollow Ni/Ni2P Hybrid Nanospheres, (2010) Journal of Physical Chemistry C, 114, pp Hadjipanayis, G. C., Tucek, J., Radek Zboril Immobilization of magnetic iron oxide nanoparticles on laponite discs - an easy way to biocompatible ferrofluids and ferrogels (2010) Journal of Materials Chemistry, 20 (26), pp Stamopoulos, D., Manios, E., Gogola, V., Niarchos, D., Pissas, M. On the biocompatibility of the Fe3O4 Ferromagnetic Nanoparticles with Human Blood Cells (2010) Journal of Nanoscience And Nanotechnology, 10, pp Tarkhanyan, R. H., Niarchos, D. Magnetic plasmon-polaritons in negative index gyromagnetic media (2010) Physica-B-Condensed Matter, 405, pp Kokkinos, C., Raptis,I., Economou, A., Speliotis, Th. Determination of Trace Tl(I) by Anodic Stripping Voltametry on Novel Disposable Microfabricated Bismuth-Film Sensors (2010) Electroanalysis, 22 (20), pp Moutis, N. V., Jimenez, C., Azpiroz, X., Speliotis, Th., Wilhelmi, C., Messoloras, S., Mergia, K. Brazing of carbon-carbon composites to Nimonic alloys (2010) Journal of Materials Science, 45, pp Christides, C., Speliotis, T. Exchange bias and negative magnetoresistance in [Co/Bi/Co]/IrMn thin films (2010) Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 322 (1), pp Cordoyiannis, G., Losada-Pérez, P., Tripathi, C. S. P., Rožič, B., Tkalec, U., Tzitzios, V., Karatairi, E., Nounesis, G., Kutnjak, Z., Muševič, I., Glorieux, C., Kralj, S., Thoen, J.

24 Blue phase III widening in CE6-dispersed nanoparticles (2010) Liquid Crystals, 37 (11), pp surface-functionalised CdSe 13. Khurshid, H., Tzitzios, V., Colak, L., Fang, F., Hadjipanayis, G. C. Metallic iron-based nanoparticles for biomedical applications (2010) Journal of Physics: Conference Series, 200 (SECTION 7), art. no Karatairi, E., Rožič, B., Kutnjak, Z., Tzitzios, V., Nounesis, G., Cordoyiannis, G., Thoen, J., Glorieux, C., Kralj, S. Nanoparticle-induced widening of the temperature range of liquid-crystalline blue phases (2010) Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, 81 (4), art. no Harris, V. G., Chen, Y., Yang, A., Yoon, S., Chen, Z., Geiler, A., Chinnasamy, C. N., Lewis, L. H., Vittoria, C., Carpenter, E. E., Carroll, K. J., Goswami, R., Willard, M. A., Kurihara, L., Gjoka, M., Kalogirou, O. High coercivity cobalt carbide nanoparticles processed via polyol reaction: A new permanent magnet material (2010), Journal of Physics D: Applied Physics, 43, Logakis, E., Pollatos, E., Pandis, Ch., Peoglos, V., Zuburtikudis, I., Delides, C. G., Vatalis, A., Gjoka, M., Pissis, P. High coercivity cobalt carbide nanoparticles processed via polyol reaction: A new permanent magnet material (2010) Composites Science and Technology, 70 (2), pp Pollatos E., Logakis E., Chatzigeorgiou P., Peoglos V., Zoubourtikoudis I., Gjoka M., Viras K., Pissis P Morphological, thermal and electrical characterization of syndiotactic polypropylene/multi-walled carbon nanotube composite (2010) Journal of Macromolecular Science, Part B, Physics 49, pp Vermisoglou E. C., Karanikolos G. N., Pilatos G, Devlin E., Romanos G. E., Veziri C. U., Kanellopoulos N. K. Aligned Carbon Nanotubes with Ferromagnetic Behavior (2010) Advanced Materials, 22 (4), pp Zevgolis, E. N., Zografidis, C., Perraki, T., Devlin, E. Phase transformations of nickeliferous latrites during preheating and reduction with carbon monoxide (2010) Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 100 (1), pp ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ 1. Tarkhanyan, R. H., Niarchos, D. Surface electromagnetic waves guided by the interface of two enantiomorph bianisotropic media Fourth International Congress on Advanced Electromagnetic Materials in Microwaves and Optics, Kalsruhe, 2010, Proceedings. 2. Tarkhanyan, R. H., Niarchos, D. Magnetotunable backward waves in multilayered metamaterials at quantum Hall effect conditions Proc. SPIE, Vol. 6987, (2008); doi: /

25 25 3. Basina, G., Tzitzios, V., Niarchos, D., Li, W., Khurshid, H., Mao, H., Hadjipanayis, C., Hadjipanayis, G. Water-soluble spinel ferrites by a modified polyol process as contrast agents in MRI (2010) (2010) AIP Conference Proceedings, 1311, pp Basina, G., Panagiotopoulos, I., Devlin, E., Hadjipanayis, G., Colak, L., Hadjipanayis, C., Mao, H., Diamantopoulos, G., Fardis, M., Papavassiliou, G., Niarchos, D., Tzitzios, V. Synthesis of biocompatible magnetic iron oxide (γ-fe 2O3 and Fe3O4) nanoparticles by a modified polyol process for biomedical applications (2010) Materials Research Society Symposium Proceedings, 1257, pp Gjoka, M., Gjoka, E., Kouvelos, V., Niarchos, D. Effect of liquid polymer on magnetic properties of Nd-Fe-B plastic magnets (2010) Proceedings on Rare Earth Permanent Magnets and their Applications (ed. Spomenka Kobe and Paul McGuiness) Jozef Stefan Institute, ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΑ 1. Graded FePt multilayers for ultimate recording NANO 2010 ROME, ITALY 2. Τowards 1 Tbit/in2 ICMM 2010 Kolcata, INDIA 3. Fourth International Congress in Advanced Electromagnetic Materials in Microwaves and Optics Karlsruhe, Effect of liquid polymer on magnetic properties of Nd-Fe-B plastic magnets Proceedings of 21st workshop on Rare Earth Permanet Magnets and their applications 29 ugust 2010-Bled, Slovenia 5. A Novel Approach for Preparation of Isotropic Nd-Fe-B Plastic Bonded Magnets ΧΧVI Πανελλήνιο Συνέδριο Φυσικής Στερεάς Κατάστασης Ιωάννινα ΠΡΟΣΚΕΚΛΗΜΕΝΕΣ ΟΜΙΛΙΕΣ 1. Dimitrios Niarchos, Towards Terabit Magnetic Storage Technologies International Conference on Magnetic Materials October, Kolcata, India Dimitrios Niarchos Graded Multilayers for Ultrahigh Recording NANO 2010, Rome, ITALY September, Dimitrios Niarchos 1 Tbit/in2 magnetic Recording media: current activities Digital Storage Institute, Singapore 29 October 2010

26 26 ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Όνομα Ερευνητή: Δ. Νιάρχος Τίτλος Μαθήματος: Νανοϋλικά και Νανοδιεργασίες Ακαδημαϊκό Ίδρυμα: Τμήμα Φυσικής, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Περίοδος που διδάχθηκε: Ιανουάριος 2010 ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΟΥ ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΑΝ ΤΟ 2010 Ονοματεπώνυμο: Δημήτρης Μουσαδάκος Τίτλος Εργασίας: Νέα Νανοσύνθετα Σκληρά Μαγνητικά Υλικά: Σύνθεση, Χαρακτηρισμός. Τμήμα Φοίτησης: Εθνικό Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τμήμα Φυσικής. Επιστημονικός Υπεύθυνος: M. Γκιόκας ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Prof. G. Papaefthmiou, Univ. Villanova, USA. Ο. Καλογήρου, Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Κ.Γ. Ευθυμιάδης, Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης X. Σαραφίδης, Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης N. Sheludko, Τ. Mikhov, University of Sofia N. Lupu, H. Chiriac, G. Marian, M. Urse, V. Gabi, National Institute of R&D for Technical Physics, Romania, Iasi K. Μεργιά, Γ. Αποστολόπουλος, IPTA, ΕΚΕΦΕ «Δ» Emad Girgis, University of Cairo, Egypt Χρίστος Χρηστίδης, Πανεπιστήμιο Πατρών K. Μεργιά, Γ. Αποστολόπουλος, IPTA, ΕΚΕΦΕ «Δ» Χρίστος Τσάμης, ΙΜΕΛ, ΕΚΕΦΕ «Δ» Ιωάννης Ράπτης, ΙΜΕΛ, ΕΚΕΦΕ «Δ» Πολύκαρπος Φαλάρας, ΙΦΧ, ΕΚΕΦΕ «Δ» Prof. G. Hadjipanayis, Univ. Delaware, USA. Dr P. McGuiness, IJS, Slovenia. Dr M Zahotnik, University of Birmingham, UK. Καθ. I. Παναγιοτόπουλος, Univ. of Ioannina. Καθ. Χ Ζωγραφιδης, ΕΜΠ. M. Wolf, Institute for Solid State Physics / EP IV, Ruhr University Bochum, Germany. J. Fidler, Technical University of Vienna C. Laberty, Univ. Pierre & Marie Curie, Paris, France M. Albrecht, TU Chemnitz, Germany D. Fiorani, CNR, Rome, Italy S. Hariharan Associate Professor, University of South Florida Dr Zdravko Kutnjak, Jozef Stefan Institute, Ljubljana, Slovenia Igor Musevic, Physics Department, University of Ljubljana, Slovenia Δρ. Στέργιος Πίσπας, Ινστιτούτο Θεωρητικής και Φυσικής Χημείας, Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών, Αθήνα. Dr R. Zbořil, Department of Physical Chemistry, Faculty of Science, Palacky University, Czech Republic A. M. Ευσταθίου, Τμήμα Χημείας, Εργαστήριο Ετερογενούς Κατάλυσης, Πανεπιστήμιο Κύπρου, Λευκωσία, Κύπρος Κ. Παπαγγελής, Τμήμα Επιστήμης Υλικών, Πανεπιστήμιο Πάτρας, Ρίο Πάτρα Δ. Γουρνής, Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Κ. Τριανταφυλλίδης, Τμήμα Χημείας, Αριστοτέλειο πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Θεσσαλονίκη Ι. Αρβανιτίδης, Τμήμα Εφαρμοσμένων Επιστημών, ΤΕΙ Θεσσαλονίκης, Γεώργιος Φρουδάκης, Τμήμα Χημείας, Πανεπιστήμιο Κρήτης, Δόμνα Κωνσταντίνου, University of Cyprus

27 27 ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ Δ. Νιάρχος TERAMAGSTOR FP7- ICT Συνολικός Προυπολογισμός Χρηματοδότηση για το 2010 : Δ. Νιάρχος NANOPERMAG- MC-IIF Συνολικός Προυπολογισμός ,80 Χρημαστοδότηση για το 2010 : Μ. Γκιόκας Magnetization measurements of FeCr alloys before and after irradiations at TANDEM Επιχορήγηση Ευρώ E. Devlin Mossbauer Studies of FeCr alloys Fusion Materials Topical Group. Χρημαστοδότηση για το E. Devlin Chameleon-like Adaptive Nanocomposite Catalytic Materials for Optimization of Low Temperature Water Gas Shift Reaction (LT-WGS) Χρημαστοδότηση για το

28 28 ΥΠΕΡΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΟΞΕΙΔΙΑ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : M. Πίσσας ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : M. Πίσσας, Δ. Νιάρχος. ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Δ. Σταμόπουλος Χ. Χρηστίδης ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ α) Υποψήφιοι Διδάκτορες: Ε. Αριστομενοπούλου, Μ. Ζεϊμπέκης, Β. Γκόγκολα, Π. Αθανασόπουλος, Ε. Γκιόκα β) Υποψήφιοι ΜΔΕ: Γ. Παπαγεωργίου γ) Προπτυχιακοί φοιτητές: Χ. Μπάλτα, Ζ. Κωστακοπούλου, Μ. Καλογεράκης, Κ. Πάνος, Α. Αναστασίου. ANTIKEIMENO Η ομάδα των υπεραγωγών και των μαγνητικών οξειδίων του Ινστιτούτου Επιστήμης Υλικών διεξάγει διεπιστημονική έρευνα στον τομέα της υπεραγωγιμότητας, του μαγνητισμού, της επιστήμης των υλικών και των βιοϊατρικών εφαρμογών. Το πρόσφατο ερευνητικό μας έργο, εστιάζεται σε προβλήματα φυσικής και χημείας οξειδίων, με έμφαση τους υπεραγωγούς υψηλής κρίσιμης θερμοκρασίας, τα oxypnictides, τους περοβσκίτες του μαγγάνιου (ισχυρά συσχετισμένα ηλεκτρονικά συστήματα), τα μαγνητοηλεκτρικά οξείδια, το MgB2, μαγνητικά νανοσωματίδια οξειδίων του σιδήρου (για ιατρικές εφαρμογές) και τα υβριδικά συστήματα μαγνητικών-υπεραγώγιμων υλικών. 80o 70o MgB1.96C o H (koe) o 30o 50 85o T* (K) 100 H* (koe) ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ 1) Μεταβολή του διαγράμματος μαγνητικών φάσεων με τη γωνία Θ ανάμεσα στο μαγνητικό πεδίο και τον c-άξονα μονοκρυστάλλου του υπεραγωγού ΜgB2-xCx (x=0,0.04, και 0.1). Προσδιορίσαμε το διάγραμμα μαγνητικών φάσεων του υπεραγωγού ΜgB2-xCx (x=0,0.04, και 0.1), σα συνάρτηση της γωνίας που σχηματίζει ο c-άξονας του κρυστάλλου με το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, χρησιμοποιώντας μετρήσεις εναλλασσόμενης μαγνητικής επιδεκτικότητας σε δείγμα μονοκρυστάλλου. Προσδιορίστηκε η γωνιακή εξάρτηση της γραμμής μετάβασης από την κατάσταση Abrikosov στην κανονική κατάσταση και κατόπιν ο συντελεστής ανισοτροπίας. Παρατηρήσαμε ότι η δεύτερη κορυφή στην καμπύλη κρίσιμου ρεύματος σαν συνάρτηση του μαγνητικού πεδίου ή της θερμοκρασίας ήταν παρούσα για όλο το εύρος της γωνίας Θ. Τέλος προσδιορίστηκε η γωνιακή μεταβολή του σημείου τομής της γραμμής της δεύτερης κορυφής με την γραμμή Ηc2(T,Θ). =0o 0 H*=H*0/cos( 0 50 Hcc2(T) 0 0 o (degrees) Hab (T) c2 (T*,H*) Temparature (K) Σχήμα 1. Διάγραμμα μαγνητικών φάσεων του υπεραγωγού ΜgB2-xCx (x=0.04) συναρτήσει της γωνίας που σχηματίζει ο c-άξονας του κρυστάλλου με το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Σχήμα 2. Διάγραμμα μαγνητικών φάσεων του υπεραγωγού Τl2Ba2Ca2Cu3O10. Στο αριστερό σχήμα φαίνεται η γραμμή τήξης και η γραμμή δεύτερης κορυφής, ενώ στο δεξιό σχήμα η γραμμή μαγνητικής αντιστρεψημότητας. 2) Διάγραμμα μαγνητικών φάσεων του υπεραγωγού Τl2Ba2Ca2Cu3O10. Προσδιορίσαμε το διάγραμμα μαγνητικών φάσεων υπεραγωγού Τl2Ba2Ca2Cu3O10 χρησιμοποιώντας μετρήσεις εναλλασσόμενης μαγνητικής επιδεκτικότητας και μετρήσεις

29 29 της dc μαγνητικής ροπής σε δείγμα μονοκρυστάλλου. Για πρώτη φορά ανιχνεύτηκε η γραμμή τήξης του πλέγματος φλαξονίων στο συγκεκριμένο υπεραγωγό, αποδεικνύοντας ότι η τήξη του πλέγματος φλαξονίων είναι ένα καθολικό φαινόμενο που αφορά όλους τους υπεραγωγούς με βάση το χαλκό. 3) Mειωμένη επιβίωση των ερυθρών αιμοσφαιρίων στη χρόνια νεφρική ανεπάρκεια: Μελέτη των υποκείμενων αιτίων με την τεχνική της Μικροσκοπίας Ατομικής Δύναμης. Η παρούσα δραστηριότητα έχει ως σκοπό να μελετήσει τις υποκείμενες αιτίες της μειωμένης επιβίωσης των ερυθρών κυττάρων (Red Blood Cells-RBCs) σε καταστάσεις Χρόνιας Νεφρικής Νόσου (ΧΝΝ) εστιάζοντας σε ασθενείς τελικού σταδίου υπό Αιμοκάθαρση (ΑΚ). Στα πλαίσια αυτής της δραστηριότητας μελετήσαμε RBCs τόσο πριν την έναρξη όσο και μετά το πέρας της συνεδρίας AK από 7 ασθενείς (Μονάδα Τεχνητού Νεφρού, Περιφερειακό Νοσοκομείο Αθηνών Αλεξάνδρα ) σε σύγκριση με 7 υγιείς δότες. Διαπιστώσαμε ότι οι μεμβράνες των RBCs ασθενών υπό ΑΚ παρουσιάζουν μορφολογικές αλλοιώσεις των οποίων ο πληθυσμός έχει (δεν έχει) στατιστικά σημαντική συσχέτιση με τον βασικό δείκτη της ουρίας (κρεατινίνης) του ουραιμικού περιβάλλοντος. Σχήμα 3. Καταγραφή των RBCs και των διαφορετικών κατηγοριών μορφολογικών αλλοιώσεων της μεμβράνης τους (αριστερή κολόνα, Α, Β -κάτοψη- και C -πλάγια όψη-) με την τεχνική της ΜΑΔ. Συσχέτιση των πληθυσμών των κυκλικών (orifices -or-) και γραμμικών (crevices -cr-) μορφολογικών αλλοιώσεων της μεμβράνης των RBCs με τους βασικούς βιοχημικούς δείκτες της ουρίας και της κρεατινίνης (μεσαία κολόνα, Α και B). Συγκριτική παρουσίαση των δεικτών των κυκλικών (orifices -or-) και γραμμικών (crevices cr-) ανωμαλιών της μεμβράνης των RBCs σε ασθενείς (Hemodialysis patients -HDp-) και υγιείς δότες (Healthy donors -hd-) (δεξιό σχήμα). 4) Η συνεισφορά των ερυθρών αιμοσφαιρίων στις αθηρωματικές πλάκες στα καρδιαγγειακά νοσήματα: Μελέτη των κυτταρικών παραμέτρων με την τεχνική της Μικροσκοπίας Ατομικής Δύναμης για τη διερεύνηση πιθανών διαγνωστικών δεικτών. Αυτή η δραστηριότητα έχει ως σκοπό να μελετήσει τις κυτταρικές παραμέτρους των ερυθρών αιμοσφαιρίων (Red Blood Cells -RBCs-) σε ασθενείς με καρδιαγγειακά νοσήματα με απώτερο στόχο την αναγνώριση διαγνωστικών δεικτών σχετιζόμενων με τα RBCs. Αυτό το πρώτο στάδιο της μελέτης μας επικεντρώθηκε σε 5 ασθενείς με οξύ στεφανιαίο σύνδρομο (Acute Coronary Syndrome -ACS-), σε 5 ασθενείς με χρόνια σταθερή στηθάγχη (Chronic Stable Angina -CSA-) (Καρδιολογική Κλινική, Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο Αλεξανδρούπολης Δημοκρίτειο ) σε σύγκριση με 5 υγιείς δότες. Τα δεδομένα ΜΑΔ που έχουμε καταγράψει έως τώρα, σε συμφωνία με τα κλινικά βιοχημικά και αιματολογικά δεδομένα, δείχνουν μια στατιστικά σημαντική συσχέτιση του δείκτη ανισοκυττάρωσης των RBCs (Red cell Distribution Width-RDW) με τον βαθμό της αθηρωματικής νόσου. Σχήμα 4. Δεδομένα ΜΑΔ από την επιφάνεια της μεμβράνης ενός RBC ασθενούς ACS. Σήμα τοπογραφίας -Height- (αριστερή εικόνα) και φάσης -Phase- (μεσαία εικόνα) από μια εκτεταμένη μορφολογική ανωμαλία της μεμβράνης. Από το σήμα της φάσης -Phase-

30 30 φαίνεται ότι στην περιοχή της ανωμαλίας έχουμε την εμφάνιση βιολογικού υλικού (πιθανότητα κυτταρόπλασμα) διαφορετικού από αυτό της μεμβράνης (φωσφολιπίδια και χοληστερόλη). Καταγραφή του πάχους της μεμβράνης του RBC, περίπου 4-5 nm, από τη μεταβολή του σήματος τοπογραφίας -Height- στο όριο μιας μορφολογικής ανωμαλίας. ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Panopoulos, N., Koumoulis, D., Diamantopoulos, G., Belesi, M., Fardis, M, Pissas, M., Papavassiliou, G. Spin order and lattice frustration in optimally doped manganites: A hightemperature NMR study (2010) Physical Review B, 82, Stamopoulos, D., Manios, E., Gogola, V., Niarchos, D., Pissas, M. On the Biocompatibility of Fe3O4 Ferromagnetic Nanoparticles with Human Blood Cells (2010) Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 10, pp Sanakis, Y., Pissas, M., Krzystek, Telser, J., Raptis, R. G. Spin relaxation in a ferromagnetically coupled triangular Cu-3 complex (2010) Chemical Physics Letters, 493, pp Koumoulis, D., Panopoulos, N., Reyes, A., et al. Direct NMR Evidence of Phase Solitons in the Spin Ground State of Overdoped Manganites (2010) Physical Review Letters, 104, Rabias, I., Tsitrouli, D., Karakosta, E., Kehagias, T., Diamantopoulos, G., Fardis, M., Stamopoulos, D., Maris, T. G., Falaras, P., Zouridakis, N., Diamantis, N., Panayotou, G., Verganelakis, D. A., Drossopoulou, G. I., Tsilibari, E. C., Papavassiliou, G. Rapid thermal heating treatment by highly charged maghemite nanoparticles on Winstar rats exocranial glioma tumors at microliter volume (2010) Biomicrofluidics, 4, Sandim, M. J. R., Stamopoulos, D., Ghivelder, L., Lim, S. C. V., Rollett, A. D. Paramagnetic meissner effect and AC magnetization in roll-bonded Cu-Nb layered composites (2010) Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 23, pp ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ 1. Zervos, T., Alexandridis, A. A., Lazarakis, F., Stamopoulos, D., Pissas, M., Dangakis, K. Epoxy bonded ferrimagnetic compounds as patch antenna s substrate 4th European Conference on Antennas and Propagation, EuCAP, Proceedings, (2010). 2. Engelmann, J., Haindl, S., Schultz, L., Holzapfel, B., Aristomenopoulou, I., Manios, E., Pissas, M., Stamopoulos, D. Growth and characterization of NbN/SmCo5 bilayers: the influence of magnetic stray field on the upper critical field of the superconductor Journal of Physics: Conference Series, 234, (2010). ΑΛΛΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ 1. Low-Dimensional Solids Wiley (ISBN ), chapter 5 Magnesium diborite MgB2: A simple compound with important properties. M. Pissas 229, (2010).

31 31 ΠΡΟΣΚΕΚΛΗΜΕΝΕΣ ΟΜΙΛΙΕΣ 1. Μιχάλης Πίσσας Panhellenic Conference on Solid State Physics & Materials Science A neutron diffraction and magnetization study of TbMn1-xFexO3. Ioannina September Μιχάλης Πίσσας Ημερίδα «ΗΛΕΚΤΡΟΚΕΡΑΜΙΚΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ», Μελέτη του νέου υπεραγωγού NdFeAsO0.82F0.18 με φασματοσκοπία Moessbauer και μαγνητικές μετρήσεις Ιωάννινα 29 Σεπτεμβρίου Μιχάλης Πίσσας Charge and spin density waves or solid solution phases In La1-xCaxMnO3 (0.5<x<0.85), Workshop on the Physics of complex oxides Santorini Greece 14-17/6/ D. Stamopoulos Unconventional phenomena in 2D nanostructures of ferromagnetic-superconducting hybrids, RP DEMATEN The second Workshop, June 3-5, 2010, Chalkidiki, Greece a. D. Stamopoulos Spherical and linear Fe2O3/Fe3O4 nanostructures for utilization in biomedical applications: in vivo Magnetic Resonance Imaging, RP DEMATEN The second Workshop, June 3-5, 2010, Chalkidiki, Greece 5. D. Stamopoulos Exchange field and stray field based magnetoresistance in nanostructured ferromagnetic-superconducting-ferromagnetic hybrids, Workshop on the physics of Complex Oxides, June 14-17, 2010, Santorini, Greece 6. D. Stamopoulos Almost absolute modulation of the transport properties of a SC by means of FM ingredients: Co/Nb/Co nanostructured trilayers, Third Workshop on Current Trends in Molecular and Nanoscale Magnetism, June 21-25, 2010, Orlando-Florida, USA 7. D. Stamopoulos In the quest for applicable low-dimensional magnetic nanostructures: From twodimensional planar spin valves for electronic applications at cryogenic environment to one-dimensional wires and zero-dimensional dots for contrast agent applications at room temperature, KBSI International Collaborative Workshop, November 4-5, 2010, Daejon, Korea ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Όνομα Ερευνητή: M. Πίσσας Τίτλος Μαθήματος: ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ Ι Μεταπτυχιακό εξαμηνιαίο μάθημα. Ακαδημαϊκό Ίδρυμα: ΣΕΜΦΕ ΕΜΠ-ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ Όνομα Ερευνητή: M. Πίσσας Τίτλος Μαθήματος: Μέθοδοι χαρακτηρισμού Υλικών. Ακαδημαϊκό Ίδρυμα: ΣΕΜΦΕ ΕΜΠ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΟΥ ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΑΝ ΤΟ 2010 Ονοματεπώνυμο: Κ. Πάνος. Τίτλος: Μελέτη υβριδικών υπεραγωγών. Επιστημονικός Υπεύθυνος από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»: Μ. Πίσσας Εκπαιδευτικό Ίδρυμα στο οποίο παρουσιάστηκε: ΣΕΜΦΕ ΕΜΠ.

32 32 ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΟΥ ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΑΝ ΤΟ 2010 Ονοματεπώνυμο: Γ. Παπαγεωργίου Τίτλος: Ιδιότητες της ύλης φλαξονίων μονοκρυστάλλων του υπεραγωγού ΥBa2Cu3O6+x κοντά στο όριο αντισιδηρομαγνητικής-υπεραγώγιμης βασικής κατάστασης. ων. Επιστημονικός Υπεύθυνος από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»: Μ. Πίσσας Εκπαιδευτικό Ίδρυμα στο οποίο παρουσιάστηκε: Φυσικό Αθηνών. Ονοματεπώνυμο: Ε. Γκιόκα Τίτλος: Σύμπλοκα γραμμικών και σφαιρικών νανοδομών οξειδίων του σιδήρου με βιομόρια ως ιχνηθέτες για τη μελέτη υποδοχέων και διαύλων της κυτταρικής μεμβράνης των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Επιστημονικός Υπεύθυνος από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»: Δ. Σταμόπουλος Εκπαιδευτικό Ίδρυμα στο οποίο παρουσιάστηκε: Χημικό Αθηνών. Ονοματεπώνυμο: Ε. Αριστομενοπούλου Τίτλος: Παρασκευή τριστρωματικών νανοδομών CoO-Co/Nb/Co και Co/Nb/Co και μελέτη των ηλεκτρικών και μαγνητικών ιδιοτήτων τους. Επιστημονικός Υπεύθυνος από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»: Δ. Σταμόπουλος Εκπαιδευτικό Ίδρυμα στο οποίο παρουσιάστηκε: ΣΕΜΦΕ ΕΜΠ. ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Dr. D. Argyriou, HMI Berlin GERMANY S. Lee Superconductivity Research Laboratory, ISTEC, Tokyo , Japan S. Tajima Superconductivity Research Laboratory, ISTEC, Tokyo , Japan. K. Prassides, Department of Chemistry, University of Durham, Durham, UK M.J.R. Sandim and H.R.Z. Sandim, Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de Sao Paulo, Lorena, Brazil Dr J. Santamaria, Professor, Department of Applied Physics, Universidad Complutense de Madrid, Spain Νεραντζούλα Μπακιρτζή, Μονάδα Τεχνητού Νεφρού, Περιφερειακό Γενικό Νοσοκομείο Αθηνών, Αλεξάνδρα Ειρήνη Γράψα, Νεφρολογική Κλινική, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Αθηνών Αρεταίειο Δημήτριος Τζιακάς, Καρδιολογική Κλινική, Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο Αλεξανδρούπολης Δημοκρίτειο ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΕΙΣ ΑΡΘΡΩΝ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ Το έτος 2010 οι Μ. Πίσσας και Δ. Σταμόπουλος έκριναν άρθρα για τα κάτωθι διεθνή περιοδικά: (1) Physical Review B (2) Physical Review Letters (3) Open Condensed Matter Physics Journal (4) Current Nanoscience (5) Therapeutic Apheresis and Dialysis (6) Superconductor Science and Technology (7) Open Applied Physics Journal (8) J. Appl. Phys. :Cont. Matt. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ (1) Development of high-tc and low-tc hybrid superconductors for DEMO, Fusion emerging Technologies (προϋπολογισμός 40 kευρώ, διάρκεια 24 μήνες, Επιστημονικός υπεύθυνος ανάπτυξη και μελέτη υβριδικών υπεραγώγιμων υλικών Μ. Πίσσας (1/6/08-31/12/10)).

33 33 ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΥ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Γ. Παπαβασιλείου ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Μ. Φαρδής ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Ε. Καρακώστα, Γ. Διαμαντόπουλος ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ Υποψήφιοι Διδάκτορες : Δ. Τσιτρούλη, Ν. Πανόπουλος, Δ. Κουμούλης ANTIKEIMENO Αντικείμενο του έργου αποτελεί η έρευνα στους τομείς: (α) συστημάτων ισχυρής ηλεκτρονικής συσχέτισης, με έμφαση στη μελέτη του μαγνητισμού περοβσκιτών μαγγανίου κολοσσιαίας μαγνητο-αντίστασης, (β) μαγνητικών νανοσωματιδίων με έμφαση στη μελέτη των μαγνητικών ιδιοτήτων σαν συνάρτηση της διαμέτρου, (γ) μαγνητικών σιδηρο-ρευστών που περιέχουν νανοσωματίδια οξειδίου του σιδήρου με έμφαση στη μελέτη της μαγνητικά επαγόμενης υπερθερμίας και της σκιαγραφικής τους ικανότητας για εφαρμογές στην βιοϊατρική και μαγνητική τομογραφία, (δ) μοριακών νανο-μαγνητών και σιδηρομαγνητικών μοριακών συστημάτων, και (ε) πορωδών συστημάτων. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ 1. Μαγνητικές ιδιότητες συστημάτων ισχυρής ηλεκτρονικής συσχέτισης Η έρευνα που πραγματοποιήθηκε αφορά ένα από τα πλέον σημαντικά προβλήματα της φυσικής των ισχυρά συσχετισμένων ηλεκτρονικών συστημάτων: την διερεύνηση των μικροσκοπικών αιτίων της δημιουργίας ηλεκτρονικού διαχωρισμού φάσεων σε περοβσκίτες μαγγανίου κολοσσιαίας μαγνητο-αντίστασης (όπως π.χ. La1-xCaxMnO3 και La1-xSrxMnO3). Οι ενώσεις αυτές αποτελούν ένα πρότυπο σύστημα για μελέτη όπου η αλληλεπίδραση πολλών βαθμών ελευθερίας όπως του σπιν, του πλέγματος, των τροχιακών και του φορτίου προσδιορίζει τις εξαιρετικά ενδιαφέρουσες φυσικές ιδιότητες όπως η μετατροπή φάσης μετάλλου-μονωτή, οι διάφοροι τύποι σιδηρομαγνητικών και αντισιδηρομαγνητικών φάσεων καθώς και η ύπαρξη τάξης φορτίου και τροχιακών. Κύριος στόχος της παρούσας έρευνας αποτελεί η μελέτη της αντισιδηρομαγνητικής φάσης με ιδιότητες μονωτή που βρίσκεται στη περιοχή συγκεντρώσεων 1/2 < x < 2/3 για το σύστημα La1-xCaxMnO3. Από τη μελέτη του διαγράμματος φάσεων του συγκεκριμένου συστήματος στην στενή αυτή περιοχή νόθευσης παρατηρείται ότι καθώς αυξάνονται τα επίπεδα νόθευσης x με Ca2+ καταγράφεται μία μεγάλη ποικιλία ηλεκτρικών και μαγνητικών ιδιοτήτων. Ανεξερεύνητο κεφάλαιο στους περοβσκίτες υψηλής νόθευσης (x > 1/2) παραμένουν οι μη συμβατικές φάσεις και οι ισχυρές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των βαθμών ελευθερίας του φασικού διαγράμματος. Οι ασύμβατες φάσεις όπως αυτή της τάξεως φορτίου, αποδίδονται στον ανταγωνισμό μεταξύ των σιδηρομαγνητικών αλληλεπιδράσεων (FM) διπλής ανταλλαγής και των AFM αλληλεπιδράσεων υπερανταλλαγής, σε συνδυασμό με την παρουσία συλλογικών πλεγματικών παραμορφώσεων Jahn-Teller. Πιο συγκεκριμένα για ποσοστό νόθευσης x= 0.5 και 0.66 τα ιόντα μαγγανίου (Μn3+, Mn4+) σε συγκεκριμένη θερμοκρασία (Tco) αποκτούν μακράς εμβέλειας περιοδική τάξη λόγω ισχυρού εντοπισμού του περιοδεύοντος eg ηλεκτρονίου στην πλεγματική θέση του Mn3+. Η μορφή των καταστάσεων τάξεως φορτίου σε υψηλής νόθευσης περοβσκίτες μαγγανίου παραμένει αδιευκρίνιστη και προτεινόμενα μοντέλα την εμφανίζουν υπό την μορφή λωρίδων (stripes). Για ποσοστό 0.5 σχηματίζεται πλέγμα με διάταξη CE-type, για x = 0.66 και 0.75 ο αριθμός των Mn4+ είναι διπλάσιος σε σχέση με τον αριθμό των ιόντων Mn3+ και η διάταξη των φορτίων Μn πραγματοποιείται ταυτόχρονα με αυτή των dz2 τροχιακών του τρισθενούς μαγγανίου (CO/OO). Προκειμένου να γίνει κατανοητή η φύση του αντισιδηρομαγνητισμού και η σχέση μεταξύ της τάξης φορτίου και σπιν πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις φασματοσκοπίας πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) σε πυρήνα 139La (2.35 Τ, 4.7 T, 9.4 Τ) σε

34 34 θερμοκρασιακό εύρος από Κ για όλα τα δείγματα με ποσοστό νόθευσης από 0.5 έως 0.7. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα της έρευνας που πραγματοποιήθηκε φαίνεται στο Σχήμα 1, όπου παρουσιάζονται μετρήσεις της φασματικής γραμμής 139La NMR εντός μαγνητικού πεδίου 2.35 Tesla, στην περιοχή θερμοκρασιών Κ για τo υλικό La0.45Ca0.55MnO3 καθώς επίσης η εξέλιξη του χρόνου αποκατάστασης σπιν-σπιν και σπινπλέγματος συναρτήσει της θερμοκρασίας. Τα πρόσφατα πειραματικά αποτελέσματα NMR [1] παρέχουν άμεση απόδειξη ότι η βασική κατάσταση σπιν των υπερνοθευμένων μαγγανιτών λανθανίου, είναι διαμορφωμένη από ένα σολιτονικό κύμα φορτίου και σπιν. Με την αύξηση της θερμοκρασίας η σολιτονική υπερδομή δίνει την θέση της σε ένα ομοιόμορφο ασύμμετρο κύμα πυκνότητας σπιν το οποίο υφίσταται αργές συλλογικές θερμοκρασιακές διακυμάνσεις παρόμοιες με αυτές που παρουσιάζονται στην φάση λωρίδων φορτίου των υπεραγωγών υψηλών θερμοκρασιών Cu και Ni [2]. [1] D. Koumoulis et al., Phys. Rev. Letters 104, (2010). [2] V. J. Emery, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96, 8814 (1999). Σχήμα 1. Φασματικές γραμμές 139La NMR και χρόνοι αποκατάστασης Τ1, Τ2 στο La0.45Ca0.55MnO3, σε μαγνητικό πεδίο 2.35T. 2. Πορώδη συστήματα Βασικός στόχος της συγκεκριμένης έρευνας είναι η μελέτη της συμπεριφοράς υγρών μέσα σε πορώδη συστήματα και η αποτίμηση του μικροπορώδους των υλικών χρησιμοποιώντας μη-καταστρεπτικές φασματοσκοπικές τεχνικές Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού και Υπερήχων. Η μικροδομή ενός πορώδους συστήματος είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του υλικού που καθορίζει κατά ένα μεγάλο μέρος όχι μόνο τις μηχανικές ιδιότητές του αλλά επίσης και τις ιδιότητες μεταφοράς και ανθεκτικότητάς του. Η έρευνα που πραγματοποιήθηκε αφορά το τσιμέντο όπου το πορώδες του συσχετίζεται με τη διαπερατότητα η οποία αποτελεί σημαντική παράμετρο ελέγχου της ανθεκτικότητάς του. Η πορεία της ενυδάτωσης του τσιμέντου με προσμίξεις τιτανίας μελετήθηκε με την καταγραφή της ταχύτητας διάδοσης των υπερήχων συναρτήσει του χρόνου ενυδάτωσης και τα αποτελέσματα συσχετίστηκαν με τις μετρήσεις της φασματοσκοπίας NMR του πυρήνα 1Η (Σχήμα 2α). Επίσης υπολογίστηκε, μη καταστρεπτικά, το μέτρο ελαστικότητας Young συναρτήσει του χρόνου ενυδάτωσης (Σχήμα 2β). velosity [m/s] ( ) 7-10 hours days C100 C97T3 C93T7 C85T /T1 [normalized] Young Modulus [Gpa] 3200 ( ) C100 c97t3 c93t7 c85t Hydration time [hours] 1000 Σχήμα 2. (α) Γραμμική σχέση της ταχύτητας των υπερήχων με το χρόνο αποκατάστασης Τ1 για χρόνους ενυδάτωσης από 7 ώρες μέχρι 28 μέρες σε δείγματα με διάφορα ποσοστά προσμίξεων τιτανίας και (β) η εξέλιξη του μέτρου ελαστικότητας Young συναρτήσει του χρόνου ενυδάτωσης.

35 35 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Koumoulis, D., Panopoulos, N., Reyes, A., Fardis, M., Pissas, M., Douvalis, A., Bakas, T., Argyriou, D. N., Papavassiliou, G. Direct NMR evidence of phase solitons in the spin ground state of overdoped manganites (2010) Physical Review Letters, 104, art. no Panopoulos, N., Koumoulis, D., Diamantopoulos, G., Belesi, M., Fardis, M., Pissas, M., Papavassiliou, G. Spin order and lattice frustration in optimally doped manganites: A hightemperature NMR study (2010) Physical Review B, 82, art. no Rabias, I., Tsitrouli, D., Karakosta, E., Kehagias, Th., Diamantopoulos, G., Fardis, M., Stamopoulos, D., Maris, Th. G., Falaras, P., Zouridakis, N., Diamantis, N., Panayotou, G., Verganelakis, D. A., Drossopoulou, G. I., Tsilibari, E. C., Papavassiliou G. Rapid magnetic heating treatment by highly charged maghemite nanoparticles on Wistar rats exocranial glioma tumors at microliter volume (2010) Biomicrofluidics, 4, art. no Mitrikas, G., Sanakis, Y., Papavassiliou, G. Ultrafast control of nuclear spins using only microwave pulses: towards switchable solid-state quantum gates (2010) Physical Review A (Rapid Communication), 81, art. no Karakosta, E, Diamantopoulos, G., Katsiotis, M. S., Fardis, M., Papavassiliou, G., Pipilikaki, P., Protopapas, M., Panagiotaras, D. In situ monitoring of cement gel growth dynamics. Use of a miniaturized permanent Halbach magnet for precise 1H NMR studies. (2010) Industrial and Engineering Chemistry Research, 49, pp Karatasios, I., Katsiotis, M. S., Likodimos, V., Kontos, A., Papavassiliou, G., Falaras, P., Kilikoglou, V. Photo-induced carbonation of lime-tio2 mortars. (2010) Applied Catalysis B: Environmental, 95, pp Maffeo, D., Lampropoulou, M., Fardis, M., Lazarou Y. G., Mavridis, I. M., Mavridou, D. A. I., Urso, E., Pratsinis, H., Kletsas, D., Yannakopoulou, K. Novel polycarboxylated EDTA-type cyclodextrins as ligands for lanthanide binding: study of their luminescence, relaxivity properties of Gd(III) complexes, and PM3 theoretical calculations (2010) Organic & Biomolecular Chemistry, 8, pp Sideratou, Z., Tsiourvas, D., Theodossiou, T., Fardis, M., Paleos, C. M. Synthesis and characterization of multifunctional hyperbranched polyesters as prospective contrast agents for targeted MRI (2010) Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 20, pp ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ 1. Basina, G., Panagiotopoulos, I., Devlin, E., Hadjipanayis, G., Colak, L., Hadjipanayis, C., Mao, H., Diamantopoulos, G., Fardis, M., Papavassiliou, G., Niarchos, D., Tzitzios, V. Synthesis of Biocompatible Magnetic Iron Oxide (γ-fe2o3) and Fe3O4) Nanoparticles by a Modified Polyol Process for Biomedical Applications

36 36 (2010) Functional Oxide Nanostructures and Heterostructures,Mater. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 1256E. 2. Tziotziou, M., Karakosta, E., Karatasios, I., Fardis, M., Maravelaki-Kalaitzaki, P., Papavassiliou, G., Kilikoglou, V. Application of 1H NMR in the Hydration Monitoring of Lime-Pozzolan Mortars (2010) RILEM Proceedings PRO 78, RILEM Publications, pp ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ 1. Γ. Παπαβασιλείου Workshop on the Physics of Complex Oxides Santorini, June, 2010, Greece. ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΑ 1. Koumoulis, D., Panopoulos, N., Reyes, A., Fardis, M., Pissas, M., Argyriou, D., Papavassiliou, G. Workshop on the Physics of Complex Oxides Santorini, June, 2010, Greece. 2. Panopoulos, N., Koumoulis, D., Papavassiliou, G. XXVI Panhellenic Conference on Solid State Physics & Materials Science Ioanninna, September, 2010, Greece 3. D. Koumoulis, Panopoulos, N., Reyes, A., Fardis, M., Pissas, M., Argyriou, D., Papavassiliou, G. WWMR2010, Joint EUROMAR 2010 and 17th ISMAR Conference Florence, 4-9 July, 2010, Italy. 4. Fardis, M., Tsitrouli, D., Rabias, I., Stamopoulos, D., Karakosta, E., Diamantopoulos, G., Papavassiliou, G., Douvalis, A., Bakas, Th., Kehagias, Th. WWMR2010, Joint EUROMAR 2010 and 17th ISMAR Conference Florence, 4-9 July, 2010, Italy. 5. Tziotziou, M., Karakosta, E., Karatasios, I., Fardis, M., Maravelaki-Kalaitzaki, P., Papavassiliou, G., Kilikoglou, V. HMC2010, 2nd Historic Mortars Conference Prague, September, Czech Republic. 6. Vasiliadou, I. A., Papoulis, D., Chrysikopoulos, C., Panagiotaras, D., Karakosta, E., Fardis, M., Papavassiliou, G. AGU, American Geophysical Union, 2010 Fall Meeting San Francisco, California, December, 2010, USA. 7. Basina, G., Panagiotopoulos, I., Devlin, E., Hadjipanayis, G., Colak, L., Hadjipanayis, C., Mao, H., Diamantopoulos, G., Fardis, M., Papavassiliou, G., Niarchos, D., Tzitzios, V. MRS, Materials Research Society, 2010 Spring Meeting San Francisco, California, 5-9 April, 2010, USA. 8. Καρακώστα, Ε., Διαμαντόπουλος, Γ., Τζιοτζίου, Μ., Καρατάσιος, Ι., Κατσιώτης, Μ., Φαρδής, Μ., Πιπιλικάκη, Π., Κυλίκογλου, Β., Παπαβασιλείου, Γ. 7ο Εθνικό Συνέδριο Μη Καταστρεπτικών Ελέγχων, ΕΛΕΜΚΕ Αθήνα-ΕΜΠ, Οκτωβρίου, 2010, Ελλάδα.

37 37 ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ 'Ονομα Ερευνητή: Μ. Φαρδής Τίτλος: Πυρηνικός Μαγνητικός Συντονισμός στα πλαίσια του μαθήματος Μέθοδοι Χαρακτηρισμού Υλικών Ακαδημαϊκό Ίδρυμα: ΕΜΠ, Τμήμα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών Περίδος που διδάχθηκε: 18/3 27/5, 2010 Όνομα Ερευνητή: Γ. Διαμαντόπουλος Τίτλος: Πυρηνικός Μαγνητικός Συντονισμός (ΝΜR) και εφαρμογές του σε υλικά Ακαδημαϊκό Ίδρυμα: Θερινό σχολείο Δημόκριτου Περίδος που διδάχθηκε: 12/07, 2010 ΠΑΤΕΝΤΕΣ 1. Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας, Οργανισμός Βιομηχανικής Ιδιοκτησίας, Αριθμ Τίτλος: Παράγωγα Κυκλοδεξτρινών Τύπου Πολύ-EDTA για Δέσμευση Iόντων Μετάλλων και τα Σύμπλοκά τους με Γαδολίνιο (III) για Χρήση στην Μαγνητική Απεικόνιση. ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος, Κ. Γιαννακοπούλου, Ε. Μαυρίδου, Μ. Φαρδής. ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Prof. Dimitri Argyriou, Helmholtz-Zentrum Berlin fur Materialen und Energie, Berlin, Germany. Prof. Arneil Reyes, National High Magnetic Field Laboratory, Tallahassee, USA. Prof. M. Braden, Universität zu Köln, Köln, Germany. Dr. Sven Landsgesell, Helmholtz-Zentrum Berlin fur Materialen und Energie, Berlin, Germany. Καθ. Θωμάς Μπάκας, Παν. Ιωαννίνων. Καθ. Θωμάς Κεχαγιάς, Τμήμα Φυσικής, ΑΠΘ. Καθ. Κωνσταντίνος Χαριτίδης, ΕΜΠ. Καθ. Θωμάς Μαρής, Ιατρική Σχολή Παν. Κρήτης. Καθ. Αλέξης Δούβαλης, Παν. Ιωαννίνων. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ 1. Πρόγραμμα EUREKA-EUROSTARS, "Συνδυαστική φορητή διαγνωστική διάταξη για τη μη καταστρεπτική αξιολόγηση κατασκευών σκυροδέματος μεγάλης κλίμακας", ΕΕ, Επιχορήγηση Ευρώ. 2. Πρόγραμμα Προώθησης των Ανταλλαγών και της Επιστημονικής Συνεργασίας Ελλάδας Γερμανίας, IKYDA 2010, "Μελέτη μονωτών Mott με τροχιακούς βαθμούς ελευθερίας με τεχνικές σκέδασης νετρονίων και πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR)", ΙΚΥ, Επιχορήγηση Ευρώ.

38 38 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΓΡΑΦΙΑΣ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Β. Ψυχάρης ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Α. Ραπτοπούλου ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Α. Μπούνταλης, Α. Τερζής ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ Υποψήφιοι Διδάκτορες : Α. Γεωργοπούλου, N. Λεβεσιάνος, Γ. Βαρελάς ANTIKEIMENO Οι ερευνητικές δραστηριότητες του Εργαστηρίου Κρυσταλλογραφίας έχουν δύο βασικούς άξονες: (i) Μελέτη υλικών σε κρυσταλλική μορφή με την αξιοποίηση των τεχνικών μελέτης μονοκρυστάλλων και πολυκρυσταλλικών δειγμάτων, και (ii) Σύνθεση, δομικός και φασματοσκοπικός χαρακτηρισμός, και μελέτη των μαγνητικών ιδιοτήτων μοριακών μαγνητικών υλικών. Για την υλοποίηση των παραπάνω ερευνητικών δραστηριοτήτων έχουν αναπτυχθεί συνεργασίες με ερευνητικές ομάδες του ΙΕΥ (Εργαστήρια NMR, Μössbauer και EPR) καθώς και με άλλες ελληνικές και διεθνείς ερευνητικές ομάδες. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ Στα πλαίσια της προσπάθειας κατανόησης των μαγνητικών ιδιοτήτων συμπλόκων ενώσεων στοιχείων μεταπτώσεως έγινε συστηματική μελέτη μιας σειράς 24 τριπυρηνικών συμπλόκων του Fe, με γενικό τύπο [Fe3O(O2CR)6(Η2Ο)3]A, όπου Α- είναι ClO4 ή NO3 με την ομάδα R να είναι η μεταβλητή συνθετική/χημική παράμετρος (R= Cl3C, CHBr2, CH2F, CH2Cl, C(OH)Ph2, H, Ph, Cl(CH2)3, Me,CHMe2, Et, and Me3C). Όλα τα μέλη της σειράς μελετήθηκαν με φασματοσκοπία Mössbauer. Στο παραπλεύρως σχήμα παρουσιάζεται ένα χαρακτηριστικό φάσμα ενός μέλους της σειράς. Στους 78 Κ η ισομερής μετατόπιση που μετριέται στα φάσματα 57Fe Mössbauer μεταβάλλεται πολύ λίγο για όλη τη σειρά, με τιμές στην περιοχή mm s 1, τιμή που είναι τυπική για FeIII (S = 5/2) σε οκταεδρικό περιβάλλον. Η τετραπολική αλληλεπίδραση μεταβάλλεται σε ένα μεγαλύτερο εύρος τιμών (από 0.36 έως 0.76 mm s 1). Η τιμή της τετραπολικής αλληλεπίδρασης εξαρτάται κυρίως από την δομική ασυμμετρία γύρω από το άτομο του σιδήρου. Η εξέταση της μεταβολής της τιμής της τετραπολικής αλληλεπίδρασης συναρτήσει των αποστάσεων Fe O(oxo), Fe O(H2O) και Fe O(R) για όσα σύμπλοκα έχει μελετηθεί η δομή τους, δεν έδειξε καμία συστηματική μεταβολή. Ενδεχομένως άλλες ηλεκτρονιακές ιδιότητες των υποκαταστατών είναι υπεύθυνες για αυτή τη μεταβολή και για την εξήγηση της επίδρασης τους στην τιμή της τετραπολικής αλληλεπίδρασης απαιτείται λεπτομερέστερη θεωρητική εξέταση. Η σύνθεση όλων των συμπλόκων έγινε σε διάλυμα MeCN. Για την εξέταση της σταθερότητας του υπό μελέτη συστήματος μετρήθηκαν φάσματα επιλεγμένων συμπλόκων και σε δείγματα παγωμένων διαλυμάτων σε MeCN. Τα φάσματα Mössbauer έχουν τα ίδια χαρακτηριστικά με αυτά των στερεών δειγμάτων, αποτέλεσμα που αποδεικνύει τη σταθερότητα των τριπυρηνικών συμπλόκων στο διάλυμα. Η ισομερής μετατόπιση παραμένει η ίδια και στο διάλυμα ενώ η τετραπολική

39 39 αλληλεπίδραση μεταβάλλεται, γεγονός που συσχετίζεται με την αλλαγή του περιβάλλοντος κάθε συμπλόκου σε σχέση με αυτό στην στερεά κατάσταση (απομάκρυνση γειτονικών συμπλόκων κατά τη διάλυση). Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό που πρέπει να τονιστεί είναι η αντιστρεπτότητα της όλης διαδικασίας. Η μέτρηση φασμάτων σε επιλεγμένα δείγματα μετά από ξήρανση των διαλυμάτων δίνει τα ίδια χαρακτηριστικά με το αρχικό στερεό. Στο παραπλεύρως σχήμα παρουσιάζονται τα φάσματα Mössbauer για R =CHBr2 και Α=ClO4, NO3. Τα βέλη υποδεικνύουν την αντιστρεπτότητα στα μετρούμενα φάσματα σε σχέση με τη διαδικασία διάλυσης-ξήρανσης των δειγμάτων. Ένας δεύτερος λόγος που καθιστά τα τριπυρηνικά σύμπλοκα ενδιαφέροντα είναι ότι αποτελούν τα πρώτα μοριακά συστήματα στα οποία επιβεβαιώθηκαν οι μαγνητικές αλληλεπιδράσεις ανταλλαγής. Ο Kambe το 1950 ερμήνευσε τη θερμοκρασιακή μεταβολή της μαγνητικής επιδεκτικότητας θεωρώντας ισοδύναμες αντισιδηρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των τριών κέντρων FeIII (S = 5/2), και προέβλεψε σωστά ότι η βασική κατάσταση του συμπλόκου έχει spin 1/2, χρησιμοποιώντας τη χαμιλτωνιανή Hˆ J (Sˆ 1 Sˆ 2 Sˆ 2 Sˆ 3 Sˆ 3 Sˆ 1 ). Η μέτρηση της επιδεκτικότητας σε μεγαλύτερο εύρος θερμοκρασιών ανέδειξε μια σειρά από πιο σύνθετα χαρακτηριστικά καθιστώντας ταυτόχρονα ανεπαρκές το μοντέλο Kambe, κυρίως για τις μετρήσεις σε χαμηλές θερμοκρασίες. Το κύριο χαρακτηριστικό του μοντέλου που θεωρήθηκε ανεπαρκές ήταν η ισοδυναμία των αντισιδηρομαγνητικών αλληλεπιδράσεων των τριών ατόμων FeIII ή όπως χαρακτηριστικά αναφέρεται, το «ισόπλευρο» μοντέλο (οι τιμές J μεταξύ γειτονικών κέντρων είναι και οι τρείς ίσες). Στα πλαίσια αυτού του μοντέλου προβλέπεται ότι η βασική κατάσταση είναι διπλά εκφυλισμένη. Μετρήσεις ειδικής θερμότητας δεν συμφωνούν με αυτό το αποτέλεσμα. Για τον πιθανό λόγο της άρσης του εκφυλισμού έχουν προταθεί πολλά μοντέλα με κύρια το "ισόπλευρο" ( Hˆ J (Sˆ 1 Sˆ 2 Sˆ 2 Sˆ 3 ) J Sˆ 3 Sˆ 1 με J J') και της αντισυμμετρικής αλληλεπίδρασης (Dzyaloshinskii-Moriya). Με βάση μελέτες ανελαστικής σκέδασης νετρονίων της ένωσης [Fe3O(O2CPh)6(py)3]ClO4 py, είχε προταθεί η παρουσία δύο παραμορφωμένων συμπλόκων στην θερμοκρασία 1.5 K. Αυτό το αποτέλεσμα ήταν σε ασυμφωνία με το γεγονός ότι το παραπάνω σύμπλοκο κρυσταλλώνεται σε ομάδα συμμετρία χώρου (P63/m) όπου τα τρία κατιόντα FeIII είναι κρυσταλλογραφικώς ισοδύναμα. Στην προσπάθεια να συνεισφέρουμε στην έρευνα αυτού του προβλήματος μελετήσαμε το ίδιο σύμπλοκο στο European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) σε διάφορες θερμοκρασίες από θερμοκρασία δωματίου έως 4.5 K. Αποτέλεσμα των μετρήσεων είναι η διαπίστωση ότι έως τους 4.5 Κ η ομάδα συμμετρίας χώρου παραμένει η P63/m και δεν παρατηρείται καμία απόκλιση από την παρουσία τρίτης τάξης άξονα στο τριπυρηνικό σύμπλοκο. Στο σχήμα δίνεται η θερμοκρασιακή μεταβολή των κρυσταλλογραφικών σταθερών για το θερμοκρασιακό εύρος μελέτης του παραπάνω συμπλόκου. Επίσης στο ίδιο διάγραμμα παρουσιάζεται και η θερμοκρασιακή μεταβολή των ίδιων παραμέτρων όπως μετρήθηκαν στο περιθλασίμετρο Rigaku R-AXIS SPIDER Imaging Plate του Ινστιτούτου (Τ = Κ), από όπου διαπιστώνεται και η αξιοπιστία των κρυσταλλογραφικών μετρήσεων ως συνάρτηση της θερμοκρασίας του συγκεκριμένου συστήματος.

40 40 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Lazarou, K. N., Chadjistamatis, I., Terzis, A., Perlepes, S. P., Raptopoulou, C. P. Synthetic, structural and spectroscopic studies of complexes derived from the copper(ii) perchlorate/succinamic acid/n,n'-donor tertiary reaction systems (2010) Inorganica Chimica Acta, 363 (1), pp Terzidis, M. A., Stephanidou-Stephanatou, J., Tsoleridis, C. A., Terzis, A., Raptopoulou, C. P., Psycharis, V. Expeditious one-pot synthesis of highly substituted thiazolo[3,2-a]pyridines involving chromones (2010) Tetrahedron, 66 (4), pp Afrati, T., Pantazaki, A. A., Dendrinou-Samara, C., Raptopoulou, C. P., Terzis, A., Kessissoglou, D. P. Copper inverse-9-metallacrown-3 compounds interacting with DNA (2010) Dalton Transactions, 39 (3), pp Lazarou, K. N., Terzis, A., Perlepes, S. P., Raptopoulou, C. P. Synthetic, structural and spectroscopic studies of complexes derived from the copper(ii) perchlorate/fumaric acid/n,n'-chelates tertiary reaction systems (2010) Polyhedron, 29 (1), pp Koumousi, E. S., Raptopoulou, C. P., Perlepes, S. P., Escuer, A., Stamatatos, Th. C. Strong antiferromagnetic coupling in doubly N,O oximato-bridged dinuclear copper(ii) complexes (2010) Polyhedron, 29 (1), pp Efthymiou, C. G., Raptopoulou, C. P., Terzis, A., Perlepes, S. P., Escuer, A., Papatriantafyllopoulou, C. Triangular Ni(II) complexes from the use of 2-pyridyl oximes (2010) Polyhedron, 29 (1), pp Lazarou, K. N., Chadjistamatis, I., Terzis, A., Perlepes, S. P., Raptopoulou, C. P. Synthetic, structural and spectroscopic studies of copper(ii) complexes derived from the combination of the succinamate(-1) ligand with aromatic N,N'-chelates (2010) Polyhedron, 29 (2), pp Anyfantis, G. C., Papavassiliou, G. C., Terzis, A., Raptopoulou, C. P., Psycharis, V., Paraskevopoulou, P. Preparation and characterization of Ni(dpedt)(pddt) and Ni(dpedt)(pddt).CS2, where dpedt id diphenylethylenedithiolate and pddt is 6,7-dihydro-5H-1,4dithiepin-2,3-dithiolate (2010) Polyhedron, 29 (3), pp Papagiannopoulou, D., Makris, G., Tsoukalas, Ch., Raptopoulou, C. P., Terzis, A., Pelecanou, M., Pirmettis, I., Papadopoulos, M. S. Rhenium(I) and technetium(i) fac-m(nso)(co)3 (M = Re, 99mTc) tricarbonyl complexes, with a tridentate NSO bifunctional agent: Synthesis, structural characterization, and radiochemistry (2010) Polyhedron, 29 (2), pp Tarushi, A., Raptopoulou, C. P., Psycharis, V., Terzis, A., Psomas, G., Kessissoglou, D. P. Zinc(II) complexes of the second-generation quinolone antibacterial drug enrofloxacin: Structure and DNA of albumin interaction (2010) Bioorganic Medicinal Chemistry, 18 (7), pp

41 Lazarou, K. N., Chadjistamatis, I., Terzis, A., Perlepes, S. P., Raptopoulou, C. P. Complexes derived from the copper(ii)/succinamic acid/ N,N',N''-chelate tertiary reaction systems: Synthesis, structural and spectroscopic studies (2010) Polyhedron, 29 (7), pp Konidaris, K. F., Katsoulakou, E., Kaplanis, M., Bekiari, V., Terzis, A., Raptopoulou, C. P., Manessi-Zoupa, E., Perlepes, S. P. A tetrahedron in a cube: a dodecanuclear Zn II benzoate cluster from the use of 2pyridinealdoxime (2010) Dalton Transactions, 39 (19), pp Georgopoulou, A. N., Adam, R., Raptopoulou, C. P., Psycharis, V., Ballesteros, R., Abarca, B., Boudalis, A. K. Isomorphous replacement of MII ion in MII-GdIII dimers (MII = CuII, MnII, NiII, CoII, ZnII): magnetic studies of the products (2010) Dalton Transactions, 39 (20), pp Daphnomili, D., Grammatikopoulou, M., Raptopoulou, C. P., Charalambidis, G., Lazarides, T., Coutsolelos, A. G. A synthetic approach of new trans-substituted hydroxyporphirins (2010) Bioinorganic Chemistry & Applications, art. ID , 6 pages. 15. Dimitriou, S. K., Perlepes, S. P., Terzis, A., Raptopoulou, C. P. Synthesis, crystal structures and spectroscopic studies of calcium(ii) succinamate(1) complexes (2010) Polyhedron, 29 (10), pp Sagnou, M., Tsoukalas, Ch., Triantis, Ch., Raptopoulou, C. P., Terzis, A., Pirmettis, I., Pelecanou, M., Papadopoulos, M. S. A new tricarbonyl fac-[m(acac)(isc)(co)3] complex (M = Re, 99mTc) with acetylacetonate (acac) and isocyanide (isc) in a 2+1 combination (2010) Inorganica Chimica Acta, 363 (8), pp Dimiza, F., Papadopoulos, A. N., Tangoulis, V., Psycharis, V., Raptopoulou, C. P., Kessissoglou, D. P., Psomas, G. Biological evaluation of non-steroidal anti-inflammatory drugs-cobalt(ii) complexes (2010) Dalton Transactions, 39 (19), pp Koleros, E., Stamatatos, Th. C., Psycharis, V., Raptopoulou, C. P., Perlepes, S. P., Klouras, N. In search for titanocene complexes with improved cytotoxic activity: Synthesis, Xray structure, and spectroscopic study of bis(η 5-cyclopentadienyl) difluorotitanium(iv) (2010) Bioinorganic Chemistry & Applications, art. ID , 6 pages. 19. Drakopoulou, L., Raptopoulou, C. P., Terzis, A., Papaefstathiou, G. S. Hydrogen-bonded networks based on cobalt(ii), nickel(ii) and zinc(ii) complexes of N,N'-diethylurea (2010) Bioinorganic Chemistry & Applications, art. ID , 12 pages. 20. Efthymiou, C. G., Nastopoulos, V., Raptopoulou, C. P., Tasiopoulos, A., Perlepes, S. P., Papatriantafyllopoulou, C. Mononuclear and dinuclear manganese(ii) complexes from the use of methyl(2pyridyl) ketone oxime (2010) Bioinorganic Chemistry & Applications, art. ID , 9 pages.

42 Panagiotopoulos, A., Perlepes, S. P., Bakalbassis, E. G., Terzis, A., Raptopoulou, C. P. Modelling the use of lanthanides(iii) as probes at calcium(ii) binding sites in biological systems: Preparation and characterization of neodymium(iii) and calcium(ii) malonamato(-1) complexes (2010) Polyhedron, 29 (12), pp Konidaris, K. F., Raptopoulou, C. P., Psycharis, V., Perlepes, S. P., ManessiZoupa, E., Stamatatos, Th. C. Use of the 2-pyridinealdoxime/N,N'-donor ligand combination in cobalt(iii) chemistry: Synthesis and characterization of two cationic mononuclear cobalt(iii) complexes (2010) Bioinorganic Chemistry & Applications, art. ID , 7 pages. 23. Zanias, S., Papaefstathiou, G. S., Raptopoulou, C. P., Papazisis, K. T., Vala, V., Zambouli, D., Kortsaris, A. H., Kyriakidis, D. A. Zafiropoulos, Th. F. Synthesis, structure and antiproliferative activity of three gallium(iii) azole complexes (2010) Bioinorganic Chemistry & Applications, art. ID , 10 pages. 24. Balomenou, I., Kaloudi-Chantzea, A., Bokias, G., Kallitsis, J. K., Raptopoulou, C. P., Terzis, A., Pistolis, G. Medium effect on the geometric isomerism of a centrosymmetrically disubstituted naphthalene derivative with flexible methoxytriethylene glycol chains (2010) Journal of Physical Chemistry B, 114 (24), pp Efthymiou, G. C., Georgopoulou, A. N., Papatriantafyllopoulou, C., Terzis, A., Raptopoulou, C. P., Escuer, A., Perlepes, S. P. Initial employment of di-2-pyridyl ketone as a route to nickel(ii)/lanthanide(iii) clusters: triangular Ni2Ln complexes (2010) Dalton Transactions, 39 (37), pp Katsoulakou, E., Konidaris, K. F., Raptopoulou, C. P., Psycharis, V., ManessiZoupa, E., Perlepes, S. P. Synthesis, X-ray structure and characterization of catena-bis(benzoate)bis(n,nbis(2-hydroxyethyl)glycinate)cadmium(ii) (2010) Bioinorganic Chemistry & Applications, art. ID , 8 pages. 27. Chrysomallidou, K. E., Perlepes, S. P., Terzis, A., Raptopoulou, C. P. Synthesis, crystal structures and spectroscopic studies of praseodymium(iii) malonate complexes (2010) Polyhedron, 29 (16), pp Konidaris, K. F., Papi, R., Katsoulakou, E., Raptopoulou, C. P., Kyriakidis, D. A., Manessi-Zoupa, E. Synthesis, crystal structures and DNA binding properties of zinc(ii) complexes with 3-pyridine aldoxime (2010) Bioinorganic Chemistry & Applications, art. ID , 7 pages. 29. Kaloudi-Chantzea, A., Karakostas, N., Raptopoulou, C. P., Psycharis, V., Saridakis, E., Griebel, J., Hermann, R., Pistolis, G. Coordination-driven self assembly of a brialliantly fluorescent rhomboid cavitand composed of bodipy-dye subunits (2010) Journal of the American Chemical Society, 132 (46), pp Menelaou, M., Konstantopai, A., Lalioti, N., Raptopoulou, C. P., Psycharis, V., Terzis, A., Mateescu, C., Tsarhopoulos, K., Rigas, P., Salifoglou, A.

43 43 Hydrothermal synthesis and characterization of 2D M(II)-quinate (M = Co, Zn) metal-organic lattice assemblies: Solid-state solution structure correlation in M(II)-hydroxycarboxylate systems (2010) Inorganic Chemistry, 49 (24), pp Sarma, P., Boudalis, Α. Κ., Baruah, J. B. Aromatic N-oxide bridged copper(ii) coordination characterization and magnetic properties (2010) Inorganica Chimica Acta, 363 (10), pp polymers: Synthesis, 32. Das, B., Boudalis, A. K., Baruah, J. B. Stabilization of Protonated Adenine/Cytosine Nucleobase in one-dimensional Coordination Polymer of metal(ii) (MII = MnII, CuII) 2,3-pyridinedicarboxylate frameworks (2010) Inorganic Chemistry Communications, 13 (11), pp Saha, S., Biswas, D., Chakrabarty, P. P., Jana, A. D., Boudalis, A. K., Seth, S. K., Kar, T. Cluster Based Copper(II)-Azide Polymer: Synthesis, Structure and Magnetic Study (2010) Polyhedron, 29 (18), pp Sartzi, H., Papaefstathiou, G.S., Psycharis, V., Escuer, A., Perlepes, S. P., Stoumpos, C.C., Halo and azido copper(ii) coordination polymers featuring the gemdiolate forms of di-pyridil ketone. (2010) Polyhedron, 29 (1), pp Georgopoulou, A. N. Sanakis, Y., Psycharis, V., Raptopoulou, C. P., Boudalis A. K. Mössbauer spectra of two extended series of basic iron(iii) carboxylates [Fe3O(O2CR)6(H2O)3]A (A = ClO4, NO3 ). (2010) Hyperfine Interactions, 198 (1-3), pp ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Όνομα Ερευνητή: Β. Ψυχάρης Τίτλος: "Έφαρμογή μεθόδων περίθλασης ακτίνων-χ (XRD) για το δομικό χαρακτηρισμό πολυκρυσταλλικών υλικών" στα πλαίσια του μαθήματος Πειραματικές Μέθοδοι Συμπυκνωμένης Ύλης & Οπτοηλεκτρονικής του ΔΠΜΣ Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές που διοργανώνεται από κοινού με τις Σχολές Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, και Μηχανολόγων Μηχανικών του ΕΜΠ και των Ινστιτούτων Υλικών και Πυρηνικής Φυσικής του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος». Όνομα Ερευνητή: Β. Ψυχάρης Τίτλος: Εργαστηριακές Τεχνικές νανοδιατάξεις Ακαδημαϊκό Ίδρυμα: ΕΜΠ. για νανοϋλικά, ΔΠΜΣ, Μικροσυστήματα και ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Ο Δρ. Β. Ψυχάρης είναι Υπεύθυνος Εκπαίδευσης του Ινστιτούτου Επιστήμης Υλικών, μέλος του Συμβουλίου Εκπαίδευσης του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» και μέλος της Ειδικής Διατμηματικής Επιτροπής (ΕΔΕ) του ΔΠΜΣ «Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές» της ΣΕΜΦΕ του ΕΜΠ. Επίσης το 2010 ήταν Αναπληρωτής Διευθυντής.

44 44 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ καθ. Σ.Π.Περλεπές, καθ. Θ.Ζαφειρόπουλος, καθ. Ν.Κλούρας και καθ. Ε.ΜάνεσηΖούπα, Τμήμα Χημείας, Εργαστήριο Ανόργανης Χημείας, Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Χημείας, καθ. Δ.Κεσίσογλου, Επ.καθ. Α.Δενδρινού-Σαμαρά, καθ. Ε.Μπακάλμπασης και Λεκτ. Γ. Ψωμάς, Τμήμα Χημείας, Εργαστήριο Ανόργανης Χημείας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης καθ. Ι.Στεφανίδου-Στεφανάτου και καθ. Κ.Τσολερίδης, Τμήμα Χημείας, Εργαστήριο Οργανικής Χημείας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης καθ. A.Σαλίφογλου, Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Εργαστήριο Ανόργανης Χημείας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Επ.καθ. Π.Κυρίτσης και Λεκτ. Ι.Παπαευσταθίου, Τμήμα Χημείας, Εργαστήριο Ανόργανης Χημείας, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών καθ. Α.Κουτσολέλος, Τμήμα Χημείας, Εργαστήριο Ανόργανης Χημείας, Πανεπιστήμιο Κρήτης Επ.Καθ. Α.Τασιόπουλος, Τμήμα Χημείας, Εργαστήριο Ανόργανης Χημείας, Πανεπιστήμιο Κύπρου Δρ. Μ.Παπαδόπουλος και Δρ. Ι.Πιρμεττής, Ινστιτούτο Ραδιοϊσοτόπων και Ραδιοδιαγνωστικών Προϊόντων, Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος» Δρ. Γ.Πιστόλης, Ινστιτούτο Φυσικοχημείας, Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος» Δρ. Γ.Παπαβασιλείου, Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών Prof. Belén Abarca, Departamento de Química Orgánica, Faculdad de Farmacia, Universidad de Valencia, Avda. Vicente Andrés Estellés s/n, Burjassot (Valencia), SPAIN Dr. Sandip Saha, Department of Chemistry, Acharya Prafulla Chandra College, New Barrackpur, Kolkata , INDIA Prof. Jubaraj B. Baruah, Department of Chemistry, Indian Institute of Technology Guwahati, Guwahati , Assam, INDIA ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ Πρόγραμμα: Μελέτη δομής και χαρακτηρισμός κρυσταλλικών υλικών. Εσωτερικό Έργο (κωδικός 813) παροχής εξειδικευμένων ερευνητικών υπηρεσιών Ευρώ.

45 45 ΒΑΡΕΑ ΦΕΡΜΙΟΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Ευαγγελία Γ. Μοσχοπούλου ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Ευαγγελία Γ. Μοσχοπούλου ANTIKEIMENO Το αντικείμενο του έργου είναι η κατανόηση του ρόλου της κρυσταλλικής δομής (συμπεριλαμβανομένης αταξίας και δομικών σφαλμάτων) στις φυσικές ιδιότητες υλικών που παρουσιάζουν ισχυρές ηλεκτρονικές αλληλεπιδράσεις και νανοσωματιδίων απλών και πυρήνα-κελύφους. Επίσης μελετώνται δομικές μεταβολές φάσεων οι οποίες προέρχονται από μεταβολές στην θερμοκρασία, εφαρμογή εξωτερικής πίεσης, εφαρμογή εξωτερικού μαγνητικού ή ηλεκτρικού πεδίου στα παραπάνω υλικά και συνυπάρχουν ή όχι με μαγνητικές ή ηλεκτρονικές μετατροπές φάσεων που συχνά χαρακτηρίζουν τα υλικά αυτά. Οι βασικότερες τεχνικές που χρησιμοποιούνται για τον ακριβή προσδιορισμό της κρυσταλλικής δομής (συμπεριλαμβανομένης αταξίας και δομικών σφαλμάτων) και των δομικών μετατροπών φάσεων είναι η σκέδαση νετρονίων, synchrotron ακτίνων-χ και ηλεκτρονίων σε νανοσωματίδια, σκόνες και μονοκρυσταλλικά υλικά. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ Τα υλικά τα οποία μελετήθηκαν κατά την διάρκεια του 2010 είναι: 1) μονοκρύσταλλοι CeCu6-xΙnx, CeCu6-xSnx, CeIrIn5. Τα υλικά αυτά παρουσιάζουν ισχυρές ηλεκτρονικές αλληλεπιδράσεις και ενδιαφέρουσες θερμοηλεκτρικές ιδιότητες. 2) νανοσωματίδια ZnFe2O4, In-ZnFe2O4, Y-ZnFe2O4, YFe2O4. Τα νανοσωματίδια αυτά παρουσιάζουν ενδιαφέρουσες υπερμαγνητικές ιδιότητες. Επίσης συνεχίστηκαν οι μελέτες διαφόρων νέων υλικών βαρέων φερμιονίων. Παρακάτω δίδονται πολύ περιληπτικά μερικά τα σημαντικότερα αποτελέσματα για τις δύο παραπάνω κατηγορίες υλικών: Α) Μεγάλο μέρος της επιστημονικής μας προσπάθειας στον τομέα των νανοσωματιδίων αφορούσε στην σύνθεση νανοσωματιδίων στα οποία το μέγεθος και η σύσταση μπορούν να μεταβληθούν με ελεγχόμενο και αναπαραγόμενο τρόπο. Επίσης, το επιστημονικό μας ενδιαφέρον εστιάστηκε στην σύνθεση πιο σύνθετων νανοσωματίδίων, όπως πυρήνα κελύφους στα οποία η διεπιφάνεια παίζει σημαντικό ρόλο στην δομή, τις ιδιότητες και την λειτουργικότητα των νανοσωματιδίων. Τα περισσότερα από τα παραπάνω νανοσωματίδια χαρακτηρίστηκαν αρχικά με περίθλαση ακτίνων-χ και με ηλεκτρονική μικροσκοπία διέλευσης. Οι μαγνητικές τους ιδιότητες προσδιορίστηκαν με SQUID. Πειράματα σκέδασης νετρονίων πραγματοποιήθηκαν στο Institut Laue Langevin. Σκοπός της παραπάνω πειραματικής προσέγγισης ήταν να προσδιοριστεί η σχέση μεταξύ συνθετικής μεθόδου, κρυσταλλικής δομής και φυσικών ιδιοτήτων ώστε να βελτιστοποιηθεί η λειτουργικότητα των παραπάνω νανοσωματιδίων. Πρέπει να σημειωθεί ότι τα υλικά αυτά, πέρα από το βασικό επιστημονικό τους ενδιαφέρον, βρίσκουν μεταξύ άλλων εφαρμογές στην κατάλυση, στην βιοιατρική, στην προστασία του περιβάλλοντος. Στο σχήμα 1α παρουσιάζεται η εξέλιξη της διαγράμματος νετρονίων σε συνάρτηση με την θερμοκρασία νανοσωματιδίων ZnFe2O4 μεγέθους 110 nm περίπου. Η μετάβαση σε αντισιδηρομαγνητική κατάσταση εμφανίζεται κάτω από τα 10 Κ, όπου αρχίζει να παρατηρείται η ανάκλαση σε χαμηλές γωνίες που οφείλεται σε αντισιδηρομαγνητική διάταξη των spin του υλικού. Στο σχήμα 1β δίδεται η διαφορά στην μαγνητική κατάσταση νανοσωματιδίων ZnFe2O4 δύο διαφορετικών μεγεθών 40 nm και 110 nm.

46 46 (α) (β) Σχήμα 1α: Διαγράμματα νετρονίων σε συνάρτηση με την θερμοκρασία νανοσωματιδίων ZnFe2O4 μεγέθους 110 nm περίπου. Τα διαγράμματα αντιστοιχούν σε: 100 K (μπλε), 50 Κ (κόκκινο), 40 Κ (πράσινο), 25 Κ (ροζ), 10 Κ (καφέ), 5 Κ (πράσινο ανοικτό), 1.5 Κ (μαύρο). Σχήμα 1β: Διαγράμματα νετρονίων σε 1.5 Κ νανοσωματιδίων ZnFe2O4 μεγέθους 40 nm (μπλε) και 110 nm (κόκκινο). Δεδομένου ότι παρατηρήθηκαν μεταβολές και στις μαγνητικές ιδιότητες των παραπάνω νανοσωματιδίων, συμπεραίνουμε ότι ο μαγνητισμός των υλικών αυτών εξαρτάται με μεγάλη ακρίβεια από το μέγεθος, κάτι που, πέρα από το βασικό επιστημονικό ενδιαφέρον, πρέπει να ληφθεί υπόψη στην σμίκρυνση των φερριτών που αποτελούν σημαντικά λειτουργικά τμήματα σύγχρονων συσκευών σε πολλές εφαρμογές. Παρόμοια αποτελέσματα έχουμε σε νανοσωματίδια In-ZnFe2O4, Y-ZnFe2O4. Β. Η εξέλιξη της κρυσταλλικής δομής και μερικών μαγνητικών ιδιοτήτων του υλικού βαρέων φερμιονίων CeCu6-xSnx (x = 0, 0.25, 0.65, 0.75, 0.85 and 1.0) μελετήθηκε με σκέδαση νετρονίων σε σκόνη και με μετρήσεις ειδικής θερμότητας. Η αντικατάσταση του Cu από Sn καταργεί την μετάβαση από την ορθορομβική στην μονοκλινή συμμετρία, μετάβαση η οποία συμβαίνει στην καθαρή CeCu6 φάση. Καμιά δομική μεταβολή φάσης δεν παρατηρήθηκε στα παραπάνω δείγματα σε συνάρτηση με το x αλλά ο όγκος της κυψελίδας αυξάνει σημαντικά και μάλιστα με ανισότροπα. Το στοιχείο Sn καταλαμβάνει την ειδική κρυσταλλογραφική θέση του Cu η οποία γειτνιάζει σε κάθε μία από τις τέσσερις θέσεις των ατόμων του Ce στην μοναδιαία κυψελίδα. Η μετάβαση σε αντισιδηρομαγνητική κατάσταση, εξαρτάται τόσο από το x όσο και από το μαγνητικό πεδίο. Τα παραπάνω αποτελέσματα ερμηνεύονται με τον συναγωνισμό των αλληλεπιδράσεων Kondo και RKKY σε συστήματα βαρέων φερμιονίων που παρουσιάζουν αταξία. 1.4 x=0 x=0.65 x=0.75 x=0.85 x=1 1.2 Cp/T (J/mol.K2) T (K) Σχήμα 2α: Rietveld fit σε διάγραμμα σκέδασης νετρονίων του CeCu5.25Sn0.75 στα 5 K. Σχήμα 2β: Σύγκριση ειδικής θερμότητας πολυκρυσταλλικού CeCu6-xSnx με υψηλό περιεχόμενο Sn σε μηδενικό μαγνητικό πεδίο. Για αναφορά, δίδεται επίσης η ειδική θερμότητα του CeCu6.

47 47 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Isnard, O., Moshopoulou, E. G., Prchal, J., Javorsky, P. Specific heat measurements and structural investigation of CeCu 6-xSnx compounds (2010) Journal of Physics Condensed Matter, 22 (43), art. no ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ 1. Srdic, V. V., Djenadic, R., Milanovic, Pavlovic, N., Stijepovic, I., Nicolic, L. M., Moshopoulou, E. G., Giannakopoulos, K., Dusza, J., Maca, K. Direct Synthesis of nanocrystalline oxide powders by wet-chemical techniques Processing and Applications of Ceramics, vol. 4, issue 3, p. 127, Proceedings of the final meeting of the Cooperation in Science and Technology Program Electroceramics from Nanopowders Produced by Innovative Ways ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ Ευαγγελία Μοσχοπούλου Structural and Functional Characterisation of Complex Materials Χαλκιδική, 3-5 Ιουνίου, 2010, Ελλάδα ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΑ 1. Ευαγγελία Μοσχοπούλου Materials for Energy Karlsruhe, 3-9 Ιουλίου, 2010, Γερμανία 2. Ευαγγελία Μοσχοπούλου E-MRS Βαρσοβία, Σεπτεμβρίου, 2010, Πολωνία ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΕΣ ΔΙΑΤΡΙΒΕΣ ΠΟΥ ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΑΝ ΤΟ 2010 Ονοματεπώνυμο Διδάκτορα: Μαρία Μαλετίν Τίτλος διατριβής: Σύνθεση, δομικός χαρακτηρισμός και μαγνητικές ιδιότητες σύνθετων νανοσωματιδίων φερριτών Επιστημονικός Υπεύθυνος από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»: Ευαγγελία Μοσχοπούλου Εκπαιδευτικό Ίδρυμα στο οποίο παρουσιάστηκε: Πανεπιστήμιο του Novi Sad ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Dr. Dr. A. Kontos, Institute of Physical Chemistry, NCSR Demokritos, Greece Prof. Dr. V. V. Srdic, Department of Materials Engineering, Faculty of Technology, University of Novi Sad, Serbia Dr. Olivier Isnard, Institute Néel, CNRS and ILL, Grenoble, France ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ 1. Πρόγραμμα COST (Cooperation in Science and Technology), SIMUFER, EUESF,

48 48 2. Πρόγραμμα Capacities, REGPOT, Reinforcement of Research Potential of the Departments of Materials Science and Engineering in the Field of Processing and Characterization of Nanostructured Materials, EU, Επιχορήγηση Ευρώ.

49 49 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Κ. Ν. Τροχίδου ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Κ. Σιμσερίδης, Μ. Βασιλάκη ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ Υποψήφιοι Διδάκτορες : Γ. Μάργαρης ANTIKEIMENO Tο έργο αποσκοπεί στην κατανόηση της μικροσκοπικής συμπεριφοράς και των μακροσκοπικών ιδιοτήτων νανοδομικών υλικών για υλικά που βρίσκουν εφαρμογές σαν μέσα μαγνητικής εγγραφής, μαγνητικούς αισθητήρες, μόνιμους μαγνήτες και στην βιοιατρική. Οι άμεσες ερευνητικές δραστηριότητες του έργου περιλαμβάνουν: α) Mαγνητικές ιδιοτήτες και Δυναμική συμπεριφορά μαγνητικών νανοσωματιδίων β) Μελέτη διασωματιδιακών αλληλεπιδράσεων και την επίδραση τους στη μαγνητική συμπεριφορά νανοδομικών υλικών γ) Νανοδιατάξεις ημιαγωγών εμπλουτισμένων με μαγνητικές προσμίξεις (Μαγνητικοί Ημιαγωγοί). ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ α1) Στα πλαίσια της αναζήτησης νέων νανοδομικών υλικών κατάλληλων για εφαρμογές σαν μέσα υπερυψηλής πυκνότητας για την μαγνητική εγγραφή, μελετήθηκαν νανοσωματίδια με μορφολογία αντισιδηρομαγνητικού (AFM) πυρήνα/ σιδηριμαγνητικού φλοιού (FΙ) (inverted structures). Συγκεκριμένα σε συνεργασία με την ομάδα του Kαθηγ. J. Nogués (Institut Català de Nanotecnologia (ICN), Barcelona, Spain) σε νανοσωματίδια MnO/Mn3O4 μελετήσαμε την επίδραση που έχει η αύξηση της διαμέτρου του αντισιδηρομαγνητικού πυρήνα για σταθερό πάχος φλοιού στη μαγνητική υστέρηση καθώς και την μαγνητική επίδραση που έχει η αύξηση του πάχους του σιδηριμαγνητικού φλοιού. Μέσα από μία μικροσκοπική μελέτη του φαινομένου δείξαμε ότι η αύξηση του πάχους του σιδηριμαγνητικού φλοιού σταθεροποιεί τo συνεκτικό πεδίο Hex Hc 3.00 tsh = 4 tsh = 6 tsh = tsh = 4 tsh = 6 tsh = DAFMcore DAFMcore Το συνεκτικό πεδίο (Ηc) και το πεδίο ανταλλαγής (Hex) ως συνάρτηση της διαμέτρου του αντισιδηρομαγνητικού πυρήνα (DAFMcore) σε σύνθετα νανοσωματίδια με σταθερό πάχος σιδηριμαγνητικού φλοιού tsh σε χαμηλή θερμοκρασία. α2)από τεχνολογική άποψη ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των υλικών που χρησιμοποιούνται σαν μέσα μαγνητικής εγγραφής είναι ο μέσος χρόνος αποθήκευσης δεδομένων. Ο χρόνος αυτός υπολογίζεται μέσω της δυναμικής εξέλιξης της θερμοπαραμένουσας μαγνήτισης (TRM). Στα πλαίσια του STREP προγράμματος NANOSPIN (EU) σε συνεργασία με το Ερευνητικό Κέντρο CNR (Ρώμη) και το Πανεπιστήμιο του Leicester (Αγγλία) μελετάμε την δυναμική συμπεριφορά συστημάτων νανοσωματιδίων με μορφολογία σιδηρομαγνητικού (FM) πυρήνα και σιδηριμαγνητικού (FI) ή αντισιδηρομαγνητικού (AFM) ατάκτου φλοιού (spin-glass like). Η μελέτη μας έδειξε ότι η δυναμική συμπεριφορά οφείλεται κυρίως στις ανταγωνιστικές αλληλεπιδράσεις της

50 50 διεπιφάνειας μεταξύ του FM πυρήνα και του φλοιού. Η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί τη μείωση του ρυθμού πτώσης της μαγνήτισης του συστήματος. Επίσης ο χρόνος παραμονής tw του συστήματος επηρεάζει περισσότερο τον αφυσηχασμό της μαγνήτισης στα σύνθετα νανοσωματίδια με σιδιρημαγνητικό άτακτο φλοιό. β1)σε συνεργασία με την ομάδα του Καθηγ. L. Lanotte (Νάπολη, Ιταλία) και του Δρ. D. Fiorani μελετήσαμε την μαγνητική συμπεριφορά πυκνής συλλογής νανοσωματιδίων που παρασκευάσθηκαν με παλμικό laser υψηλής συχνότητας. Βρήκαμε ότι η μαγνητική συμπεριφορά της συλλογής διαμορφώνεται κυρίως από τον ανταγωνισμό ανάμεσα στις αλληλεπιδράσεις ανταλλαγής και την μαγνητική ανισοτροπία των νανοσωματιδίων της συλλογής. Τα αποτελέσματα της μελέτης μας είναι σημαντικά διότι αναδεικνύουν τεχνικές για τον κατάλληλο σχεδιασμό συστημάτων μαγνητικών νανοσωματιδίων με σκοπό την βελτιστοποίηση της απόδοσης μαγνητικών συσκευών για τεχνολογικές εφαρμογές. 1.0 T=0.005 T= Mz/spin M/Ms H(KA/m) T Καμπύλη απόκρισης του συστήματος σε μαγνητικό πεδίο (αριστερά) και καμπύλη FC-ZFC μαγνήτισης (δεξιά) (Tα ένθετα δίνουν τα πειραματικά αποτελέσματα). β2) Στα πλαίσια του προγράμματος NANOSPIN ξεκινήσαμε την μελέτη διασωματιδιακών αλληλεπιδράσεων σε συστήματα μαγνητικών νανοσωματιδίων με μορφολογία πυρήνα/ φλοιού. Η μελέτη χρησιμοποιήθηκε για την ερμηνεία της μαγνητικής συμπεριφοράς νανοσωματιδίων Co μέσα σε μήτρα Mn. Στη συνέχεια σε συνεργασία με τον Καθηγ. J. Nogués επεκτάθηκε για την ερμηνεία της μαγνητικής συμπεριφοράς πολύ μικρών νανοσωματιδίων Co/CoO που χρησιμοποιούνται σαν μέσα μαγνητικής εγγραφής. Βρήκαμε ότι η κυρίαρχη αλληλεπίδραση που δίνει αύξηση του συνεκτικού πεδίου και του πεδίου ανταλλαγής είναι η αλληλεπίδραση ανταλλαγής και η δράση της αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης της συλλογής. Η μελέτη είναι σημαντική γιατί ανοίγει δρόμους για την αύξηση της θερμικής σταθερότητας σε συλλογές νανοσωματιδίων. γ) Η αναζήτηση μαγνητικών ημιαγωγών με κρίσιμη θερμοκρασία πάνω από την θερμοκρασία δωματίου είναι μια από τις σημαντικότερες προκλήσεις στην περιοχή των σπιντρονικών (spintronics) εφαρμόγων των ημιαγωγών. Σε συνεργασία με τον Καθηγ. T. Dietl (Warsaw, Poland), μελετάμε τους μηχανισμούς που δημιουργούν σιδηρομαγνητισμό σε ετεροδομές σύνθετων ημιαγωγών III-V ομάδων του περιοδικού συστήματος, όπως το GaN. Οι ημιαγωγοί αυτοί εμπλουτίζονται σε μικρό ποσοστό με μαγνητικές προσμίξεις συνηθέστερη των οποίων είναι το Mn. Η κατονομή των μαγνητικών προσμίξεων στο κρυσταλλικό πλέγμα είναι τυχαία, οπότε χρησιμοποιείται η τεχνική Monte Carlo. Στην περίπτωση των (II,Mn)-VI νανοδομών, έχουμε ανταγωνισμό μεταξύ των αντισιδηρομαγνητικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ των Mn και της σιδηρομαγνητικής αλληλεπίδρασης των οπών με τα μαγνητικά ιόντα Mn, ενώ στην περίπτωση (Ga,Mn)N η αλληλεπίδραση μεταξύ Mn είναι σιδηρομαγνητική αλλά πολύ μικρής εμβέλειας. Σκοπός μας είναι να εκφράσουμε ποιοτικά τη σχετική σημασία όλων των μηχανισμών που έχουν ρόλο στην εμφάνιση του σιδηρομαγνητισμού. Μελετήσαμε τα συστήματα αυτά για διάφορες συγκεντρώσεις Mn και παρατηρήσαμε αύξηση της κρίσιμη θερμοκρασίας με την συγκέντρωση του Mn.

51 51 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Binns, C., Domingo, N., Testa, A. M., Fiorani, D., Trohidou, K. N., Vasilakaki, M., Blackman, J. A., Asaduzzaman, A. M., Baker, S., Roy, M., Peddis, D. Interface exchange coupling in Co nanoparticles dispersed in a Mn matrix (2010) Journal of Physics: Condensed Matter, 22 (43), art. no , pp Simserides, C., Lipińska, A., Trohidou, K.N., Dietl, T. Reducing influence of antiferromagnetic interactions on ferromagnetic properties of p-(cd,mn)te quantum wells (2010) Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures 42 (10), pp Trohidou, K. N., Vasilakaki, M. Magnetic Behaviour of Core/Shell Nanoparticle Assemblies: Interparticle Interactions Effects (2010) Acta Physica Polonica A, 117 (2), pp Kosionis, S. G., Terzis, A. F., Simserides, C., Paspalakis, E. Linear and nonlinear optical properties of a two-subband system in a symmetric semiconductor quantum well (2010), Journal of Applied Physics, 108 (3), art. no , pp Hawke, L. G. D., Kalosakas, G., Simserides, C. Tight-binding parameters for charge transfer along DNA (2010), European Physical Journal E, 032 (3), pp Paspalakis, E., Simserides, C., Terzis, A.F. Control of Intersubband Quantum Well Transitions with Chirped Electromagnetic Pulses (2010), Journal of Applied Physics, 107 (6), art. no , pp. 8. ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ 1. Zora, A., Simserides, C., Triberis, G.P. Temperature dependence of the emission spectra of individual self-assembled quantum dots (2010), J. Phys.: Conf. Ser. 245, art. no , pp Blekos, K., Simserides, C., Terzis, A.F., Paspalakis, E. Effects of Detuning on Control of Intersubband Quantum Well Transitions with Chirped Electromagnetic Pulses, (2010) AIP Conf. Proc. 1288, pp ΑΛΛΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ 1. Simserides, C., Zora, A., Triberis, G.P. Low-Dimensional Carriers Under In-Plane Magnetic Field: Novel Phenomena (2010) Nova Science Publishers, New York Series: Condensed Matter Research and Technology, Binding: Hardcover, Pages: 7 x 10. COB, 165 pp. 8 chapters, ISBN:

52 52 ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΑ 1. Vasilakaki, M., Trohidou, K. N. Dynamical magnetic behavior of core/shell nanoparticles XXVI Πανελλήνιο Συνέδριο Φυσικής Στερεάς Κατάστασης και Επιστήμης Υλικών Ιωάννινα, Σεπτεμβρίου, 2010, Ελλάδα 2. Vasilakaki, M., Margaris, G., Trohidou, K. N. Assemblies of Magnetic Nanoparticles with Core/Shell Morphology: Effects of the Competition between Intraparticle characteristics and Interparticle Interactions XXVI Πανελλήνιο Συνέδριο Φυσικής Στερεάς Κατάστασης και Επιστήμης Υλικών Ιωάννινα, Σεπτεμβρίου, 2010, Ελλάδα 3. Vasilakaki, M., Trohidou, K. N. Dynamical effects on the magnetic behavior of nanoparticles with core/shell morphology Joint European Magnetic Symposia Κρακοβία, Αυγούστου, 2010, Πολωνία 4. Vasilakaki, M., Margaris, G., Trohidou, K. N. Conditions for optimum exchange bias effect in nanoparticle assemblies with core/ shell morphology Joint European Magnetic Symposia Κρακοβία, Αυγούστου, 2010, Πολωνία 5. Margaris, G., Trohidou, K,N., Surface Effects On The Magnetic Behaviour Of Magnetic Nanoparticle Assemblies Joint European Magnetic Symposia Κρακοβία, Αυγούστου, 2010, Πολωνία 6. Trohidou, K, N., Margaris, G., Numerical Study Of The Magnetic Behaviour Of Fe Films Produced By Femtosecond Pulsed Laser Deposition Joint European Magnetic Symposia Κρακοβία, Αυγούστου, 2010, Πολωνία 7. Vasilakaki, M., Margaris, G., Trohidou, K. N. Correlation between the structure and the magnetic properties of complex metal oxide based nanocomposites Workshop on the Physics of Complex Oxides Σαντορίνη, Ιουνίου, 2010, Ελλάδα 8. Zora, A., Simserides, C., Triberis, G.P. Temperature dependence of the emission spectra of individual self-assembled quantum dots Quantum Dot 2010 East Midlands Conference Centre, Nottingham, April, 2010, UK. 9. Simserides, C., Trohidou, K. N., Dietl, T. p-doped (Cd,Mn)Te and (Ga,Mn)N Diluted Magnetic Semiconductor Quantum Wells XXVI Πανελλήνιο Συνέδριο Φυσικής Στερεάς Κατάστασης και Επιστήμης Υλικών Ιωάννινα, Σεπτεμβρίου, 2010, Ελλάδα Extended abstract published in the Proceedings. 10. Simserides, C. Quasi Two-Dimensional Carriers under In-Plane Magnetic Field: Phenomena

53 53 Related to the Non Step-Like Density of States XXVI Πανελλήνιο Συνέδριο Φυσικής Στερεάς Κατάστασης και Επιστήμης Υλικών Ιωάννινα, Σεπτεμβρίου, 2010, Ελλάδα 11. Hawke, L.G.D., Kalosakas, G., Simserides, C. Tight-binding parameters for charge transport in DNA 5th Conference of the Hellenic Society for Computational Biology and Bioinformatics Alexandroupolis,17-19 October 2010, Greece 12. Kosionis, S. G., Terzis, A.F., Simserides, C., Paspalakis, E. Analysis of Mirrorless Optical Bistability in Intersubband Transitions of a Semiconductor Quantum Well University of Patras Intrauniversity Meeting: Nanophotonics-Advanced Materials 50 Years Laser University of Patras Congress Center, Patras, 6/12/2010, Greece 13. Kosionis, S. G., Terzis, A. F., Simserides, C., Paspalakis E. Analysis of Mirrorless Optical Bistability in Intersubband Transitions of a Semiconductor Quantum Well 4th International Conference Micro&Nano2010 on Micro-Nanoelectronics, Nanotechnologies and MEMs NCSR Demokritos, Athens, December 2010, Greece ΠΡΟΣΚΕΚΛΗΜΕΝΕΣ ΟΜΙΛΙΕΣ 1. Βασιλακάκη Μ. Θερινό Σχολείο Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ Αθήνα, 5-16 Ιουλίου, 2010, Ελλάδα Αλληλεπίδραση δομής και μεγέθους στη μαγνητική συμπεριφορά νανοδομικών υλικών 2. Trohidou K.N. 4th Seeheim Conference on Magnetism Frankfurt, 28 March-1 April, 2010, Germany Magnetic behaviour of nanoparticle assemblies 3. Trohidou K.N. Workshop on the Physics of Complex Oxides Σαντορίνη, Ιουνίου, 2010, Ελλάδα Correlation between the structure and the magnetic properties of complex metal oxide based nanocomposites 4. Trohidou K.N. 2nd Greek-Turkish Conference on Statistical mechanics and dynamical systems Ρόδος/ Marmaris, 6-12 Σεπτεμβρίου, 2010, Ελλάδα A Monte Carlo Study of the dynamical behavior of cluster assembled magnetic nanostructures ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Prof. JA Blackman. Department of Physics, University of Leicester,UK Prof. C. Binns. School of Physics, University of Leicester,United Kingdom Dr. D. Fiorani. Struttura della Materia- CNR,Rome, Italy.

54 54 Dr L. Del Bianco. Dipartimento di Fisica, Università di Bologna and CNR-INFM, Bologna, Italy Prof. T. Dietl. Institute of Physics, Police Academy of Sciences, Warsaw, Poland. Dr. J. Nogues. Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA) and Institut Català de Nanotecnologia (ICN), Barcelona, Spain. Prof. H. Kachkachi. Lab. de Mathematiques, Physique et Systemes (LAMPS) Universite de Perpignan, Perpignan France. Καθηγ. Μ. Βελγάκης, Γενικό τμήμα, Πολυτεχνικής Σχολής, Πανεπιστήμιο Πατρών. Prof. L. Lanotte and Dr. V. Ianotti. Coherentia INFM and Dipartimento di Scienze Fisiche, Università degli Studi di Napoli,Italy Καθηγ. Γ.Π. Τριμπέρης και Δρ. Α. Ζώρα, Τμήμα Φυσικής, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών Λέκτωρ Γ. Καλόσακας και κος. Λ. Χόουκ, Πανεπιστήμιο Πατρών, Τμήμα Επιστήμης Υλικών Επικ. Καθηγ. Εμμ. Πασπαλάκης, Πανεπιστήμιο Πατρών, Τμήμα Επιστήμης Υλικών Αναπληρ. Καθηγ. Ανδρέας Τερζής, Πανεπιστήμιο Πατρών, Τμήμα Φυσικής

55 55 ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΠΟΛΥΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ και ΜΑΓΝΗΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Σ. Θάνος ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Α. Κ. Θεοφίλου ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ Υποψήφιοι Διδάκτορες : Ί. Θεοφίλου, Α. Χριστοφή, Μ. Τάσση ΑNTIKEIMENO Κβαντομηχανική μελέτη των πολυηλεκτρονικών και μαγνητικών συστημάτων (Ατόμων, Μορίων, Στερεών) με βάση τη μαθηματική μεθοδολογία που αναπτύσσει η ομάδα ( Αρχές συμμετρίας, Μέθοδοι των συναρτησιακών της πυκνότητας, Μέθοδοι της ιεραρχίας Αλγεβρών των σπινς). Ο προσδιορισμός των ιδιοτήτων των ατόμων, των μορίων και των στερεών αποτελεί σήμερα αιχμή της έρευνας καθότι ο ακριβής θεωρητικός προσδιορισμός τους μειώνει τον αριθμό των απαραίτητων πειραμάτων. Επειδή η ακριβής λύση των προβλημάτων αυτών ειναι πρακτικώς αδύνατη για μεγάλα μόρια, εφαρμόζονται προσεγγιστικές μέθοδοι που στηρίζονται σε νέα θεωρητικά δεδομένα. Αντικείμενο της έρευνας μας ειναι η παραγωγή νέας θεωρίας και εφαρμογή της για το προσδιορισμό των ιδιοτήτων των μορίων. Ταυτόχρονα χρησιμοποιώντας και έτοιμο λογισμικό επιχειρούμε να προσδιορίσουμε τις ιδιότητες στερεών (bulk, layer) στα οποία εισάγονται προσμίξεις η δημιουργούνται ατέλειες ώστε να αποτελέσουν οδηγό για πειραματικές εφαρμογές. Για τη μελέτη μαγνητικών υλικών αναπτύξαμε μια νέα μαθηματική μεθοδολογία που ονομάσαμε μέθοδο ιεραρχίας των αλγεβρών σπιν, βάσει της οποίας όχι μόνο απλοποιείται η εύρεση των ιδιοκαταστάσεων της Χαμιλτωνιανής Heisenberg αλλά δίνονται πολλά ποιοτικά χαρακτηριστικά των λύσεων και επιτυγχάνεται ο θεωρητικός προσδιορισμός των ιδιοτήτων πολλών μαγνητικών υλικών. Ανισοτροπικά Νανοσύνθετα Φωτονικά Υλικά. H περιγραφή των οπτικών ιδιοτήτων μεταλλικών νανοσωματιδίων σε διπλοϊσοτροπικό υλικό με ακριβείς υπολογισμούς στο πλαίσιο μιας πλήρους ηλεκτροδυναμικής θεωρίας και η ανάλυση συλλογικών πλασμονικών διεγέρσεων σε σχέση με την εμφάνιση αρνητικού ισοδύναμου δείκτη διάθλασης σε τέτοια μεταϋλικά. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ Το πρόβλημα της εύρεσης ιδιοκαταστάσεων της Χαμιλτονιανής για πολυηλεκτρονικά συστήματα είναι αδύνατο να λυθεί ακριβώς, ακόμη και για το μόριο του Η2. Συνεπώς καταφεύγουμε σε μια σειρά από προσεγγίσεις. Η προσέγγιση Hartree Fock είναι η πιο δημοφιλής αλλά υπερεκτιμά τις ενέργειες των συστημάτων αυτών λόγω του ότι η ελαχιστοποίηση του συναρτησιακού της ενέργειας Ε(Φ)=<Φ Η Φ> περιορίζεται στο χώρο των οριζουσών Slater. Η προσέγγιση Hartree Fock μπορεί να γίνει με δύο τρόπους την Restricted Hartree Fock (RHF) και την Unrestricted Hartree Fock(UHF). H RHF λαμβάνει τα χωρικά μέρη των τροχιακών των ηλεκτρονίων με σπιν πάνω ίδια ανά 2 με αυτά με σπιν κάτω, ενώ στην προσέγγιση UHF ο περιορισμός αυτός δεν ισχύει. Η άρση αυτού του περιορισμού κάνει το πρόβλημα πιο δύσκολο υπολογιστικά αφού τώρα οι μονοηλεκτρονικές κυματοσυναρτήσεις θα προσδιοριστούν από δυο διαφορετικές εξισώσεις ιδιοτιμών αλλά ταυτόχρονα γίνεται πιο κατάλληλα η περιγραφή συστημάτων με μαγνήτιση M 0 και μορίων με ενδοατομικές αποστάσεις μεγαλύτερες από αυτήν της ισορροπίας τους. Οι ορίζουσες Slater που παίρνουμε από την UHF είναι εν γένει ιδιοκαταστάσεις του Sz αλλά όχι του S2, ως εκ τούτου μπορούν να αναλυθούν σε γραμμικό συνδυασμό καταστάσεων με καθορισμένη ιδιοτιμή του S2 ως εξής N /2 C S ' M S' M SM'. Αποδεικνύεται ότι τουλάχιστον μια από αυτές τις ιδιοκαταστάσεις του S2 έχει ενέργεια μικρότερη από την UHF, οπότε αυτή και οι υπόλοιπες μπορούν να είναι μια καλή προσέγγιση για την βασική και κάποιες διεγερμένες καταστάσεις.

56 56 Η γνώση της ακριβούς συμμετρίας της βασικής κατάστασης και των διεγερμένων καταστάσεων επιτρέπει τον ακριβέστερο προσδιορισμό διαφόρων ιδιοτήτων των ατόμων όπως διεγέρσεις, σκέδαση κλπ. Αναπτύχθηκε η μεθοδολογία βάση της οποίας υπολογίζεται η μικρότερη ενέργεια S H S και έγιναν εφαρμογές σε πολυηλεκτρονικά συστήματα. Συμπερασματικά, η μέθοδός μας δίνει καλύτερα αποτελέσματα απο την Hartree Fock στα μόρια η άτομα με κλειστούς φλοιούς για ενδοατομικές αποστάσεις μεγαλύτερες από την περιοχή ισορροπίας του μορίου, ενώ για όσα οποία έχουν ανοικτό φλοιό, δίνει καλύτερα αποτελέσματα για όλες τις ενδοατομικές αποστάσεις. Σχήμα 1:Ολική ενέργεια του μορίου NH και του CH συναρτήσει της ενδοατομικής απόστασης. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Density of states Στοιχείο Ενέργεια Ενέργεια διέγερσηςδιέγερσηςθεωρητικές πειραματικά τιμές δεδομένα (hartree) (hartree) 0,07 0,07 0,20 0,21 0,40 0,41 0,56 0,57 0,86 0,87 0,08 0,08 Για την εύρεση των διεγερμένων καταστάσεων αναπτύχτηκε μία αρχή μεταβολών στηριγμένη στις ορίζουσες Slater (SD), Φ > όπου η Φ > είναι ορθογώνια προς τη βασική κατάσταση Φ>. Τα αποτελέσματα αυτής της μεθόδου θα συγκριθούν με αυτά της θεωρίας των υποχώρων που αναπτύξαμε προηγούμενα. 2 Επιπλέον, θα αναλυθεί η Φ > σε ιδιοκαταστάσεις S του σπιν ώστε να προσδιοριστούν οι μικρότερες ιδιοκαταστάσεις. Li Αναπτύχτηκε η τοπολογική θεωρία της οποίας τα σύνολα είναι B υπόχωροι τοy χώρου του Ηilbert. Βάσει της ορισθείσης N μετρικής, οι χώροι αυτοί είναι πλήρεις και διαχωρίσιμοι O (complete and separable). Αυτή η εργασία είναι απαραίτητη F για την αυστηρή θεμελίωση των αρχών μεταβολών της θεωρίας των διεγερμένων καταστάσεων που στηρίζεται στη θεωρία των Na υποχώρων. Για την άρση της ασυμμετρίας των ιδιοκαταστάσεων της θεωρίας των συναρτησιακών της πυκνότητας, έχει προταθεί η χρήση της πυκνότητας του υποχώρου των εκφυλισμένων καταστάσεων η οποία δίνει δυναμικά KS (Kohn- Sham) που έχουν τη συμμετρία του ακριβούς εξωτερικού δυναμικού. Έγινε η διατύπωση ενός νέου φορμαλισμού πολλαπλής σκέδασης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων για την περίπτωση που το ίδιο το μητρικό υλικό είναι διπλοϊσοτροπικό. Αυτό απαιτεί αναπτύγματα τόσο σφαιρικών όσο και επιπέδων κυμάτων σε βάσεις των ιδιοκαταστάσεων της πόλωσης των διπλοϊσοτροπικών υλικών, δηλαδή δεξιόστροφα και αριστερόστροφα κυκλικά πολωμένων κυμάτων. Τέλος έγιναν θεωρητικοί υπολογισμοί με την χρήση του προγράμματος 2,0 Quantum Espresso, της Density of states του διοξειδίου του τιτανίου 1,8 Bulk (TiO2) για την περίπτωση του καθαρού και τις περιπτώσεις της With Cu/Ti=1/4 1,6 1,4 επιφανειακής εναπόθεσης ατόμων Χαλκού σε αναλογία ένας χαλκός σε 1,2 1,0 κάθε καινή θέση Ti στην επιφάνεια 001 και σε αναλογία 1 προς 4. 0,8 Στην πρώτη περίπτωση εξαφανίστηκε το ενεργειακό χάσμα του 0,6 0,4 ημιαγωγού ενώ στη δεύτερη παρουσιάζεται μια πολύ ενδιαφέρουσα 0,2 μείωση του χάσματος με παράλληλη εμφάνιση καταστάσεων στο 0, Energy (ev) 0 2

57 57 εσωτερικό του. Επροτάθη στην ομάδα Νανοσύνθετα και Νανολειτουργικά υλικά του Ινστιτούτου να διερευνήσει το ζήτημα πειραματικά και η κατασκευή του προταθέντος υλικού βρίσκεται σε εξέλιξη.

58 58 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Theophilou, A. K. Kohn and Sham theory without functional derivatives (2010) Journal of Molecular Structure: THEOCHEM 943, Theophilou, A. K., Theophilou, I., Thanos, S. Symmetry preserving and improved energy states derived from asymmetric Hartree-Fock (2010) Journal of Physics: Conference Series 213, Theophilou, I., Thanos, S., Glushkov, V. N. Dissociation energies for small molecules from symmetry projected Hartree Fock states (2010) Journal of Physics: Conference Series 213, ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΑ 1. Α. Χριστοφή, Ν. Στεφάνου και Σ. Θάνος. Optical modes of chiral photonic nanocomposites (αφίσα). 4ο Διεθνές Συνέδριο Μίκρο&Νάνο2010, Αγ. Παρασκευή, Δεκέμβριος 2010, Ελλάδα. ΠΡΟΣΚΕΚΛΗΜΕΝΕΣ ΟΜΙΛΙΕΣ 1. A.K. Theophilou, Does the Kohn and Sham potential have the symmetry of the extended potential? ICCMSE 2010,Methods in Quantum Chemistry: A symposium in honor of Jire Cizek and Josef Paldus, Kos 3-8 October 2010, Greece. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ 1. Α. Κ. Θεοφίλου Μαθηματικές Μέθοδοι Φυσικής ΣΕΜΦΕ, Μεταπτυχιακό Φυσικής, Ε. Μ. Π., Μάρτιος Ιούλιος Ίρις Θεοφίλου. Εργαστήρια Φυσικής ΕΜΠ. Ακαδημαϊκό έτος Αρίστη Χριστοφή. Εργαστήρια Φυσικής ΕΜΠ. Ακαδημαϊκό έτος 2010 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ V.N. Glushkov, Πανεπιστημιο Dniepropetrovsk, Ουκρανία Παναγιώτης Μουστάνης, ΤΕΙ Πειραιά. Νικήτας Γιδόπουλος, Rutherford-Appleton Laboratory, Αγγλία

59 ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ Συμμετοχή στο πρόγραμμα «ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ» «ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΑΝΟΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΔΟΜΙΚΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ ΓΙΑ ΑΣΦΑΛΕΣTΕΡΟ ΚΑΙ ΚΑΘΑΡΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ», ΓΓΕΤ. 59

60 60 ΝΑΝΟΣΥΝΘΕΤΑ ΚΑΙ ΝΑΝΟΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Χ. Τράπαλης ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Χ. Τράπαλης ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Τ. Γιαννακοπούλου, Δ. Πετρίδης, Β. Γεωργακίλας, Α. Μπουρλίνος, Ν.Τοντορόβα ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ Υποψήφιοι Διδάκτορες : Μ.Β. Σοφιανού ANTIKEIMENO Αντικείμενο του εργαστηρίου είναι η ανάπτυξη νανοδομημένων νανολειτουργικών υλικών με στοχευμένες ιδιότητες και εφαρμογές. Αναπτύσσεται η σύνθεση και η επιφανειακή τροποποίησης νανουλικών. Τέτοια υλικά είναι τροποποιημένα μαγνητικά νανοσωματίδια, ευαίσθητα στην ορατή ακτινοβολία νανοσωματίδια ημιαγωγών, νανοσωματίδια τροποποιημένα με μέταλλα ή πολυμερή, τροποποιημένα νανοσωληνίδια άνθρακα με σταθερή διασπορά σε οργανικά ή/και υδατικά διαλύματα, καθώς και καινοτόμα ανθρακοϋλικά όπως γραφένια, γραφιτικό οξείδιο, νανοσωλήνες, κλπ. Εφαρμόζονται νέες ή τροποποιημένες μέθοδοι για σύνθεση νανοσωματιδίων (τεχνολογία κολλοειδούς-πηκτής, υδροθερμική επεξεργασία, πυρολυτικές μέθοδοι, κ.λπ.). Σημαντικό τομέα έρευνας του εργαστηρίου αποτελεί η μελέτη φαινομένων σκέδασης και διάδοσης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε σύνθετα νανοδομημένα και τεχνικά υλικά στην περιοχή μεταξύ των μικροκυμάτων και των οπτικών συχνοτήτων. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ α) Σύνθεση Νανοϋλικών με την τεχνική Flame Spray Pyrolysis Aναπτύχθηκε η σύνθεση νανοσωματιδίων με την τεχνική πυρόλυσης νέφους μέσω φλόγας (Flame Spray Pyrolysis). Η Flame Spray Pyrolysis αποτελεί ενός σταδίου (one-step) τεχνική παρασκευής μεταλλικών οξειδίων (TiO2, γ-fe2o3, Fe3O4 etc) και μεταλλικών νανοσωματιδίων (Ag, Cu, Co, etc) με στενή κατανομή μεγέθους. Η ευχέρεια ρύθμισης των συνθηκών παρασκευής (θερμοκρασία, διάρκεια παραμονής στην φλόγα, οξειδο-αναγωγική ατμόσφαιρας, κτλ) με έλεγχο των αερίων ανάφλεξης καθώς και με την χρήση μεγάλης ποικιλίας πρόδρομων υλικών, εξασφαλίζει την δυνατότητα παραγωγής πληθώρας νανοσωματιδίων και νανοσύνθετων υλικών. Έχουν γίνει οι πρώτες συνθέσεις των νανοσωματιδίων όπως SiO2, ΤiΟ2 και του γ-fe2o3. Φωτογραφία του ακροστομίου φλόγας της διάταξης Spray Flame Pyrolysis β) Μορφοσύνθεση νανοδομών ανατάση με εκτεθειμένες τις {001} έδρες για περιβαλλοντικές εφαρμογές Ο Ανατάσης είναι ως γνωστό η πλέον φωτοκαταλυτικά ενεργής αλλοτροπική μορφή της Τιτανίας. Στον κρύσταλλο του Ανατάση οι {001} έδρες είναι οι πλέον δραστικές αλλά μειοψηφούν σε σύγκριση με τις επικρατούσες {101} έδρες οι οποίες είναι θερμοδυναμικά πιο σταθερές. Οι {001} έδρες μπορούν να αναπτυχθούν εις βάρος των {101} εδρών με τη

61 61 χρήση F το οποίο προσροφάται στις έδρες αυτές μειώνοντας την επιφανειακή τους ενέργεια ευνοώντας έτσι την ανάπτυξη τους. Πραγματοποιήθηκε σύνθεση τριών διαφορετικών δομών Ανατάση με επικρατούσες τις {001} έδρες. Οι τρείς αυτές δομές του Ανατάση ήταν σε μορφή μικροκρυστάλλων, κενών μικροσφαιρών καθώς και νανοφυλλιδίων με επικρατούσες τις {001} έδρες. Έγινε πλήρης χαρακτηρισμός των δειγμάτων και προσδιορίστηκε η φωτοκαταλυτική δραστικότητα στην οξείδωση του αέριου ρύπου ΝΟ και η σύγκριση τους με την εμπορική Τιτανία Εvonik Degussa P25. Μικρογραφίες SEM δειγμάτων: (α) Μικροκρύσταλλος Ανατάση με εκτεθειμένες {001} έδρες, (β) Κενή Μικροσφαίρα Ανατάση αποτελούμενη από Νανοκρυστάλους Ανατάση με εκτεθειμένες {001} έδρες, (γ) Νανοφυλλίδια Ανατάση με εκτεθειμένες {001} έδρες. γ) Ανάπτυξη Μεθόδου Μέτρησης Απόδοσης Καθαρισμού Αέρα με Ημιαγώγιμα Φωτοκαταλυτικά Υλικά Μέσω Απομάκρυνσης Οξειδίων του Αζώτου (NOx) Αναπτύχθηκε πειραματική διάταξη για την εκτίμηση της φωτοκαταλυτικής δραστικότητας φωτοευαίσθητων υλικών. Βασίζεται στην φωτοκαταλυτική οξείδωση των αερίων ΝΟ και ΝΟ2 έως στερεό προϊόν ΝΟ3-. Μίγμα αερίων με σταθερή σύσταση (ΝΟ=1ppm) διοχετεύεται πάνω από το δείγμα και καταγράφεται η μεταβολή της συγκέντρωσης των ΝΟχ (ΝΟ, ΝΟ 2) στον αέρα υπό ακτινοβολία UV (1,0 mw/cm2). Η δραστικότητα εκτιμάται ποσοτικά με την φωτονική απόδοση ζ [%] των υλικών για κάθε στάδιο της οξείδωσης συμπεριλαμβανομένου την τελική απομάκρυνση των ΝΟχ από την αέρια φάση. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων είναι συγκρίσιμα με την βιβλιογραφία διεθνώς καθώς η διάταξη αναπτύχθηκε σύμφωνα με πρότυπη μεθοδολογία standard ISO :2007. Σχηματική παράσταση της διάταξης για μέτρηση της απόδοσης καθαρισμού αέρα με ημιαγώγιμα φωτοκαταλυτικά υλικά μέσω της απομάκρυνσης των ΝΟx. δ) Νανοδομημένα Υλικά Άνθρακα Συνθέτονται ή τροποποιούνται ανθρακογενή υλικά όπως πορώδη στερεά, φυλλόμορφα πλέγματα, νανοσωματίδια και αλλοτροπικές μορφές άνθρακα. Γίνεται συνδυασμός νανοδομών άνθρακα όπως γραφένια και νανοσωληνίδια άνθρακα με επεξεργασμένους πηλούς νανοσωματίδια οξειδίων και μετάλλων για εφαρμογές σε υπερπυκνωτές, ηλεκτρόδια, φωτοενεργά υλικά κλπ. Μελετώνται φαινόμενα όπως η εκλεκτική προσρόφηση αερίων, η αποθήκευση υδρογόνου, κολλοειδείς διασπορές, η υπερυδροφοβικότητα των

62 62 υλικών, οι ηλεκτρικές, οπτικές ή και οι μαγνητικές ιδιότητες και η ομογενής ενσωμάτωσή τους σε πολυμερή (πολυμεθακρυλικός εστέρας) και αγώγιμα πολυμερή (π.χ πολυανιλίνη).

63 63 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Zbořil, R., Karlický, F., Bourlinos, A. B., Steriotis, T. A., Stubos, A. K., Georgakilas, V., Šafářová, K., Jančík, D., Trapalis, C., Otyepka, M. Graphene fluoride: A stable stoichiometric graphene derivative and its chemical conversion to grapheme (2010) Small, 6 (24), pp Mahmud, K., Mitsionis, A., Vaimakis, T., Kourkoumelis, N., Trapalis, C. The threonine effect on calcium phosphate preparation from a solution containing Ca/P = 1.33 molar ratio (2010) Ceramics International, 36 (6), pp Šojić, D. Despotović, V. Abramović, B., Todorova, N., Giannakopoulou, T., Trapalis, C. Photocatalytic degradation of mecoprop and clopyralid in aqueous suspensions of nanostructured N-doped TiO2 (2010) Molecules, 15 (5), pp Georgakilas, V., Bourlinos, A. B., Zboril, R., Steriotis, T. A., Dallas, P., Stubos, A. K., Trapalis, C. Organic functionalisation of graphenes (2010) Chemical Communications, 46 (10), pp Mitsionis, A. I., Vaimakis, T. C., Trapalis, C. C. The effect of citric acid on the sintering of calcium phosphate bioceramics (2010) Ceramics International, 36 (2), pp Fernandes, Ν. K., Dallas, P., Rodriguez, R., Bourlinos, A., Georgakilas, V., Giannelis, E. Fullerol ionic fluids (2010) Nanoscale, 2 (9), pp Georgakilas, V. Chemical Functionalization of Ultrathin Carbon Nanosheets (2010) Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures 18, pp Guskos, N., Zolnierkiewicz, G., Typek, J., Guskos, A., Petridis, D., Influence of concentration of free radicals/magnetic agglomerates on magnetic resonance spectrum in organic matrix (2010) Reviews on Advanced Materials Science, 23 (2), pp Dallas, P., Zboril, R., Bourlinos, A.B., Jancik, D., Niarchos, D., Panacek, A., Petridis, D., Cornet-like phosphotriazine/diamine polymers as reductant and matrix for the synthesis of silver nanocomposites with antimicrobial activity (2010) Macromolecular Materials and Engineering, 295 (2), pp ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ 1. Vaimakis, T., Todorova, N., Giannakopoulou, T., Trapalis, C., Dillert, R., Bahnemann, D. Investigation of modified TiO2 photocatalysts for NOx oxydation (2010) Panhellehic Conference on Solid State Physiscs and Materials Science, pp

64 64 ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΑ 1. Τοντορόβα, Ν., Τράπαλης, Χ., Βαϊμάκης, Τ. Μελέτη με θερμική ανάλυση της επιδράσεις του ph της γέλης στη δομή του TiO2 4ο Πανελλήνιο Συνέδριο Θερμικής Ανάλυσης Πάτρα, 24 Οκτωβρίου, 2010, Ελλάδα 2. Todorova, N., Giannakopoulou, T., Dillert, R., Bahnemann, D., Trapalis, C. Development of modified TiO2/glass composites for NOx oxidation Cost Action 540 Workshop Recent achievements on photocatalysis: fundamentals, applications and standardized test methods Grenoble, January, 2010, France ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΕΣ ΔΙΑΤΡΙΒΕΣ ΠΟΥ ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΑΝ ΤΟ 2010 Ονοματεπώνυμο Διδάκτορα: Ν. Τοντορόβα Τίτλος διατριβής: «Ανάπτυξη νανοδομημέμων φωτοκαταλυτών ενεργών στο ορατό φως» Επιστημονικός Υπεύθυνος από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»: Τράπαλης Χρήστος Εκπαιδευτικό Ίδρυμα στο οποίο παρουσιάστηκε: Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Τμήμα Χημείας ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Χ. Τράπαλης 1) Φυσικοχημεία, Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, ) Τεχνολογία Υλικών, ΑΤΕΙ-Αθήνας, ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Χ. Τράπαλης 1) Μέλος τριμελούς συμβουλευτικής και μέλος της επταμελούς εξεταστικής επιτροπής της Διδακτορικής Διατριβής του υποψήφιου διδάκτορα Α. Μητσιώνη με τίτλο «Μελέτη της Επίδρασης Επιφανειοδραστικών Ουσιών στην Παρασκευή Νανοδομημένης Τιτανίας ως Φωτοκαταλύτη», Τμήμα Χημείας, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Καθ. Κ. Πομόνη, Τμήμα Φυσικής, Πανεπιστήμιο Πατρών. Καθ. T. Βαϊμάκης, Τμήμα Χημείας, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Prof. D. Bahnemann, Institut fuer Technische Chemie, Leibniz Universitaet Hannover, Hannover, Germany Prof. J.G. YU, Wuhan University of Technology, China. Prof. T. Lekakou, University of Surrey, U.K. Dr. F. Peterka, Nanopin, Research Centre for Nanosurface Engineering, Czech Republic. Prof. M. Gartner, Institute of Physical Chemistry, Romanian Academy of Science, Romania. Prof. B. Abramović, Faculty of Science, Department of Chemistry, Novi Sad, Serbia. Prof. R. Zboril, Department of Physical Chemistry and Nanomaterials Research Centre, Palacky University, Czech Republic Prof. I. Dekany, Szeget University, Szeget, Hungary.

65 65 Dr. P. Vitanov, CLNES, Bulgarian Academy of Science, Bulgaria. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ 1. Πρόγραμμα διακρατικής συνεργασίας Ελλάδας Γερμανίας, IKYDA, «Νανοδομημένα υλικά Τιτανίας για καθαρισμό αέρα», IKY, Επιχορήγηση

66 66 ΒΙΟΑΝΟΡΓΑΝΑ ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΑ ΚΕΝΤΡΑ ΚΑΙ ΠΟΛΥΠΥΡΗΝΙΚΑ ΣΥΜΠΛΟΚΑ ΜΙΚΤΟΥ ΣΘΕΝΟΥΣ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Β. Πετρουλέας ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Β. Πετρουλέας, Γ. Σανάκης ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Ν. Ιωαννίδης ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ α) Υποψήφιοι Διδάκτορες : Θ. Τζίμα, β) Υποψήφιοι ΜΔΕ : M. Χρυσίνα ANTIKEIMENO Tο έργο αποσκοπεί στην κατανόηση και συνθετική εξομοίωση της λειτουργίας μεταλλικών ενεργών κέντρων σε βιολογικά συστήματα, τα οποία καταλύουν σημαντικές διεργασίες (μετατροπή της ηλιακής ενεργείας σε διαχωρισμό ηλεκτρικού φορτίου, διάσπαση του νερού, μεταφορά ηλεκτρονίων / πρωτονίων) όπως επίσης στη μελέτη των ηλεκτρονικών και μαγνητικών ιδιοτήτων συνθετικών πολυπυρηνικών ενώσεων μετάλλων μετάπτωσης. Σημαντική έμφαση δίδεται στην μελέτη του τετραπυρηνικού συμπλόκου Μn, το οποίο αποτελεί τμήμα του αποκαλουμένου Φωτοσυστήματος ΙΙ και διασπά το νερό. Χρησιμοποιώντας σύγχρονη ορολογία το Φωτοσύστημα ΙΙ θα μπορούσε να χαρακτηρισθεί σαν ένα πρότυπο πολυ-λειτουργικό νανοδομικό σύστημα, ενώ το σύμπλοκο 4-Mn παρουσιάζει ενδιαφέρουσες αναλογίες με τους μοριακούς μαγνήτες. Πολλές εξάλου από τις συνθετικές ενώσεις παρουσιάζουν ενδιαφέρουσες ιδιότητες, διερευνάται δε η δυνατότητα τεχνολογικής αξιοποίησής τους σε εφαρμογές όπως η μαγνητική αποθήκευση δεδομένων. Βασική μεθοδολογία αποτελεί η εφαρμογή φασματοσκοπικών τεχνικών Electron Paramagnetic Resonance (EPR) και Mössbauer. Η ανάλυση των αποτελεσμάτων γίνεται με παραδοσιακές μεθόδους, και με εφαρμογή θεωρητικών υπολογισμών (Density Functional Theory, DFT). percent abundance of S2YZ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ (α) Παγίδευση και μελέτη βραχύβιων ενδιαμέσων κατά την φωτοσυνθετική διάσπαση του νερού. Το σύμπλοκο Mn του Φωτοσυστήματος ΙΙ, Mn4OxCa, είναι υπεύθυνο για την οξείδωση 2 μορίων Η2Ο σε Ο2. Περιοδική απορρόφηση 4 φωτονίων απο το (a) Φωτοσύστημα ΙΙ οδηγεί σε 4 διαδοχικά ανώτερες (b) οξειδωτικές καταστάσεις: S0 S1, S1 S2, S2 S3, S3 (c) [S4] S0. Παράλληλα με την αλλαγή των οξειδωτικών 117 G καταστάσεων παρατηρείται αλλαγή στο σπιν και στις μαγνητικές αλληλεπιδράσεις των 4 Mn. Ο μηχανισμός διάσπασης του νερού συμπεριλαμβάνει την συνεργασία ελεύθερης ρίζας καταλοίπου αμινοξέος (D1Tyr161 ή Magnetic field (Gauss) TyrZ) με το μεταλλικό κέντρο Μn (metallo-radical 20 mechanism). Συνεχίστηκε η μελέτη της ρίζας S2TyrZ methanol 15 που παγιδεύεται κατά την μετάβαση S2 S3. Διαπιστώθηκε ότι αυτή η ρίζα μπορεί να παγιδευτεί σε 10 θερμοκρασίες όπου είναι εφικτή η μετάβαση S2 S3. glycerol Αυτό επιτυγχάνεται με φωτισμό της S2 κατάστασης 5 control περίπου στους 230 Κ και γρήγορο πάγωμα στους 10 Κ. Η ρίζα μελετήθηκε σε κανονικά δείγματα, και σε 0 δείγματα που περιείχαν γλυκερόλη και μεθανόλη. Το φάσμα EPR που καταγράφεται είναι παρόμοιο με Temperature (K) Εικόνα 1. (Α) Φάσματα EPR της ρίζας S2TyrZ (Β) Μέγεθος ρίζας ανάλογα με την θερμοκρασία παγίδευσης.

67 67 εκείνο των ριζών που παγιδεύονται σε κρυογονικές θερμοκρασίες. Η ρίζα S2TyrZ που παγιδεύεται με αυτό τον τρόπο είναι σταθερή και αυτό αποδίδεται στην μεταφορά του e- από την κινόνη QA στην κινόνη QB, όπου η επανασύνδεση της ρίζας TyrZ με την ρίζα της QΒ είναι αρκετά πιο αργή, και στην μεταφορά πρωτονίου μακριά από την TyrZ, που έχει σαν αποτέλεσμα την μείωση του δυναμικού οξειδοαναγωγής της. (β) Μονο- και Πολυ-πυρηνικές ενώσεις μετάλλων μετάπτωσης Συνεχίστηκαν οι μελέτες των μαγνητικών και ηλεκτρονικών πολυπυρηνικών ενώσεων μετάλλων μετάπτωσης. Feo Fec 0.36 mm/s) Fec Feo 1.6 Feo 0.8 nested 0.44 Fec crossed nested c mm/s) Fec 0.50 exp (mm/s) 2.4 σειράς 0.55 crossed 3.2 ιδιοτήτων 0.40 Feo nested crossed calc (mm/s) v (mm/s) Εικόνα 2. Πειραματικό φάσμα Mössbauer από οκταπυρηνικό σύμπλοκο Fe(III) και ανάλυσή του με δύο διαφορετικούς τρόπους. Εικόνα 3. Συσχέτιση των θεωρητικών και πειραματικών τιμών της ισομερούς μετατόπισης με βάση τους δύο τρόπους ανάλυσης των πειραματικών φασμάτων για οκταπυρηνικές ενώσεις [Fe8(μ4-O)4(4R-pz)12X4]. Οι οκταπυρηνικές ενώσεις [Fe8(μ4-O)4(4-Rpz)12X4], (Fe8O4) όπου pz πυραζολικό ανιόν, και X = Cl, Br, SCN, R=H, Cl ή Me αποτελούν μια νέα τάξη μοριακών μαγνητικών υλικών. Στις ενώσεις αυτές εμφανίζεται ο πυρήνας [Fe4O4]4+ σε διαμόρφωση κουβανίου. Στον πυρήνα αυτό τα ιόντα σιδήρου είναι σε οκταεδρικό περιβάλλον. Τα υπόλοιπα τέσσερα ιόντα Fe βρίσκονται εξωτερικά του κουβανίου και έχουν σφαίρα ένταξης 5. Τα φάσματα Mössbauer από τις ενώσεις αυτές μπορούν να αναλυθούν με δύο διαφορετικούς τρόπους (εικόνα 2) οι οποίοι δίνουν σημαντικά διαφορετικές παραμέτρους (ισομερής μετατόπιση, δ, και τετραπολική αλληλεπίδραση, ΔΕQ) και άρα οδηγούν σε διαφορετική εκτίμηση για τις ηλεκτρονικές ιδιότητες των ιόντων Fe(III) στις ενώσεις αυτές. Για να διαλευκανθεί αυτό το δίλημμα παρασκευάστηκαν μια σειρά από τέτοιες ενώσεις με μεταβλητό R και X. Οι ενώσεις αυτές μελετήθηκαν πειραματικά με φασματοσκοπία Mössbauer ενώ οι αναμενόμενες τιμές των παραμέτρων δ και ΔΕQ υπολογίστηκαν με θεωρητικές μεθόδους DFT στο επίπεδο θεωρίας B3LYP (σύνολο βάσης CP(PPP)/TVZP)). Η συστηματική αυτή μελέτη και η συσχέτιση θεωρητικών/πειραματικών παραμέτρων (εικ. 3) κατέδειξε ότι μόνο ένας τρόπος ανάλυσης ( crossed ) των πειραματικών φασμάτων μπορεί να είναι συμβατός με τους θεωρητικούς υπολογισμούς (εικόνα 4).

68 Εικόνα 4. Συσχέτιση των φασμάτων Mössbauer με τις θέσεις Fe(III) στις ενώσεις Fe8O4 68

69 69 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Paraskevopoulou, P., Ai, L., Wang, Q., Pinnapareddy, D., Accharyya, R., Dinda, R., Das, P., Celenligil-Cetin, R., Floros, G., Sanakis, Y. Chaudhury, A., Rath, N.P., Stavropoulos, P. Synthesis and Characterization of a Series of Structurally and Electronically Diverse Fe(II) Complexes Featuring a Family of Triphenylamido-Amine Ligands. (2010) Inorganic Chemistry, 49 (1), pp Demadis, K. D., Papadaki, M., Aranda, M. A. G., Cabeza, A., Olivera-Pastor, P.. Sanakis, Y. Stepwise Topotactic Transformations (1D to 3D) in Copper Carboxyphosphonate Materials: Structural Correlations. (2010) Crystal Growth & Design, 10 (1), pp Paraskevopoulou, P., Makedonas, Ch., Psaroudakis, N., Mitsopoulou, Ch. A., Floros, G., Seressioti, A., Ioannou, M., Sanakis, Y., Rath, N., Gomez, C. J. Garcia, Stavropoulos, P., Mertis K. Isolation, Characterization, and Computational Studies of the Novel [Mo3(μ3Br)2(μ-Br)3Br6]2 Cluster Anion. (2010) Inorganic Chemistry, 49 (5), pp Mitrikas, G., Sanakis, Y., Papavassiliou, G. Ultrafast control of nuclear spins using only microwave pulses: Towards switchable solid-state quantum gates. (2010) Physical Review A, 81 (2)., Art. No Sanakis, Y. Pissas, M. Krzystek, J. Telser, J., Raptis, R. G. Spin relaxation in a ferromagnetically coupled triangular Cu 3 complex (2010) Chemical Physical Letters, 493 (1-3), pp Georgopoulou, A. N. Sanakis, Y., Psycharis, V., Raptopoulou, C. P., Boudalis A. K. Mössbauer spectra of two extended series of basic iron(iii) carboxylates [Fe3O(O2CR)6(H2O)3]A (A = ClO4, NO3 ). (2010) Hyperfine Interactions, 198 (1-3), pp Chrysina, M., Zahariou, G., Ioannidis, N., Petrouleas, V. Conversion of the g =4.1 EPR signal to the multiline conformation during the S 2 to S3 transition of the oxygen evolving complex of Photosystem II. (2010) Biochimica et Biophysica Acta, 1794 (4), pp ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ 1. Tzima, T. D., Melissas, V., Sanakis, Y. Theoretical Evaluation of the Spectroscopic Properties of mono- and di-nuclear Iron and Manganese Compounds. 10th European Biological Inorganic Chemistry Conference, June 22-26, 2010, Thessaloniki, Greece 2. Sanakis, Y. Relaxation in Some Transition Metal Clusters Third Workshop on Current Trends in Molecular and Nanoscale Magnetism, June 2010, Orlando, Florida, U.S.A. 3. Sanakis, Y., Georgopoulou, A. N.,Boudalis, A. K., Hendrich, M. P. Dual Mode X-band Electron Paramagnetic Resonance of 4f-3d Dimers Joint Euromar 2010 and 17th ISMAR Conference, 4-9 July 2010, Florence, U.S.A.

70 70 ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΑ 1. Θεοδώρα Τζίμα 10th European Biological Inorganic Chemistry Conference, Thessaloniki, June 22-26, 2010, Greece. 2. Ιωάννης Σανάκης Third Workshop on Current Trends in Molecular and Nanoscale Magnetism Orlando, June 2010, Florida, U.S.A. 3. Ιωάννης Σανάκης Joint Euromar 2010 and 17th ISMAR Conference Florence, 4-9 July 2010, Italy ΠΡΟΣΚΕΚΛΗΜΕΝΕΣ ΟΜΙΛΙΕΣ Ιωάννης Σανάκης Third Workshop on Current Trends in Molecular and Nanoscale Magnetism Orlando, June 2010, Florida, U.S.A. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Όνομα Ερευνητή: Ιωάννης Σανάκης Τίτλος Μαθήματος: Θέματα Μοριακού Μαγνητισμού Ακαδημαϊκό Ίδρυμα: Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Περίοδος που διδάχθηκε: Ιανουάριος 2010 (6 ώρες). ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Ιωάννης Σανάκης Αναπληρωτής Υπεύθυνος Εκπαίδευσης Ι.Ε.Υ. ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Καθ. Γανωτάκης Δημ., Παν. Κρήτης Αν. Καθ. Διονύσιος Κουλουγλιώτης., Τ.Ε.Ι. Ιονίων Νήσων Αν. Καθ. Δεληγιαννάκης Ιωάννης, Παν. Ιωαννίνων Επικ. Καθ. Μελισσάς Βασίλειος, Παν. Ιωαννίνων Καθ. Περλεπές Σπυρίδων, Παν. Πατρών Επικ. Καθ. Κυρίτσης, Παν. Αθηνών Kαθ. Raphael Raptis, University of Puerto Rico Eπικ. Καθ. Αναστάσιος Τασιόπουλος, Πανεπιστήμιο Κύπρου Καθ. Pericles Sτavropoulos, Univ. Missouri, U.S.A. Dr Carole Duboc, CNRS, Grenoble, France Καθ. Pinghua Liu, Boston Univ, U.S.A. Λεκτ. Πατρίνα Παρασκευοπούλου, Παν. Αθηνών. Καθ. George Christou, Univ. Florida, Gainsville, Fl. U.S.A. ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Επιδιορθώθηκε η γέφυρα μικροκυμάτων (microwave bridge) του φασματομέτρου EPR Xband (9,4 GHz).

71 71 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑΣ Επιστημονικός Υπεύθυνος Ι. Μανιάτης ΕΡΓΑ 1) ΡΑΔΙΟΑΝΘΡΑΚΑΣ ΚΑΙ ΣΤΑΘΕΡΑ ΙΣΟΤΟΠΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΚΑΙ ΤΟΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2) ΧΡΟΝΟΛΟΓΗΣΗ ΜΕ ΦΩΤΑΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ 3) ΠΑΛΑΙΟΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ & ΑΡΧΑΙΑ ΜΕΤΑΛΛΑ. 4) ΜΕΛΕΤΗ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 5) ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑΣ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ: Ι. Μανιάτης, Β. Κυλίκογλου, Χ. Μιχαήλ, Ι. Μπασιάκος, Ε. Ντότσικα, Ε. Φιλιππάκη, Anno Hein ΕΙΔΙΚΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ: Ι. Καρατάσιος ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ ΥΠΟΨΗΦΙΟΙ ΔΙΔΑΚΤΟΡΕΣ 1) Η. Τζαβιδόπουλος, Μ. Μανιάτη, Δ. Ταμπακόπουλος, Μ. Σκορδαρά, Δ. Ψωμιάδης, Ν. Ζήση, Δ. Κυροπούλου 2) 3) Κ. Αθανασάς, Α. Μ. Ζιάννη, Μ. Μέξη, Ε. Μαραγκουδάκη, Γ. Μαστροθόδωρος, Μ. Παπαγεωργίου, Ι. Μαργαρίτης, Μ. Καζαντζάκη, Α. Οικονόμου, Κ. Καραίνδρου, Χ. Τσέλιος, Μ. Καπαρού 4) Μ. Τζιότζιου, Λ. Φαρμακαλίδου, Ειρ. Αμπατζίογλου ΥΠΟΨΗΦΙΟΙ Μ.Δ.Ε. Α. Πολυχρονίου ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟΙ ΦΟΙΤΗΤΕΣ Μ. Κοντός, Ζ. Μπούτση TEXNIKOI Μ. Κυριαζή, Ε. Κελλίδου

72 72 ΡΑΔΙΟΑΝΘΡΑΚΑΣ ΚΑΙ ΣΤΑΘΕΡΑ ΙΣΟΤΟΠΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΚΑΙ ΤΟΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Γ. Μανιάτης ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Ε. Ντότσικα ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΕΣ : Ν. Ζήση, Ψωμιάδης Δ. ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ α) Υποψήφιοι Διδάκτορες : Η. Τζαβιδόπουλος, Μ. Μανιάτη, Δ. Ταμπακόπουλος, Μ. Σκορδαρά, Δ. Ψωμιάδης, Ν. Ζήση, Δ. Κυροπούλου β) Υποψήφιοι ΜΔΕ : Α. Πολυχρονίου γ) Προπτυχιακοί φοιτητές : TEXNIKOI : Μ. Κυριαζή, Ε. Κελλίδου ANTIKEIMENO Το έργο αποσκοπεί στην ανάπτυξη τεχνικών και μεθόδων για την μελέτη της πολιτιστικής κληρονομιάς και του περιβάλλοντος, ειδικότερα στην: 1) Χρονολόγηση με αυξημένη ακρίβεια προϊστορικών πολιτισμικών φάσεων και ευρημάτων, 2) Διερεύνηση της διατροφής αρχαίων πληθυσμών, 3) Διερεύνηση του παλαιο-περιβάλλοντος, της παλαιοϋδρολογίας και του παλαιοκλίματος, 4) Χαρακτηρισμός και προέλευση πρώτων υλών (π.χ. μάρμαρο, υαλώδη υλικά), και τεχνολογιών που έχει χρησιμοποιήσει ο Άνθρωπος, 5) Διερεύνηση των μηχανισμών της φθοράς των αρχαίων μνημείων και αντικειμένων. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ Άνθρακας-14 (Υπεύθυνος: Γ. Μανιάτης) Συμμετοχή στο Πρόγραμμα BALKAN 4000 το οποίο επιχορηγείται από το ANR του Γαλλικού κράτους για διερεύνηση του κενού κατοίκησης που εμφανίζεται γενικευμένα για 1000 χρόνια, την 4η χιλιετία π.χ. στη Β. Ελλάδα και τα Βαλκάνια. Οι πρόσφατες διαπιστώσεις είναι ότι στη χιλιετία αυτή συμβαίνουν αλλαγές και νοτιότερα στην κεντρική Ελλάδα και στη Θεσσαλία. Επίσης συνεχίστηκε και η έρευνα για τον προσδιορισμό της τοπικής σταθεράς διάλυσης του 14C (reservoir constant) στο Αιγαίο (διδακτορική διατριβή Η. Τζαβιδόπουλος). Ανάπτυξη μεθοδολογίας- Ισοτοπική Γεωχημεία Μονάδα Σταθερών Ισοτόπων (Υπεύθυνη: Ντότσικα Ε.) Ανάπτυξη ισοτοπικών μεθοδολογιών (2Η, 18Ο, 34S, 18Ο(SΟ4), 13C, 18O(CO2), 11Β, 87Sr/86Sr σε διαφορετικά υλικά (γεω-υλικά, φυσικά, βιομηχανικά και αρχαιολογικά υλικά). Έρευνα, με την χρήση σταθερών ισοτόπων στους τομείς: 1) του παλαιοπεριβάλλοντος, της παλαιοϋδρολογίας, του παλαιοκλίματος, της παλαιοδιατροφής και της εξέλιξής τους στον χρόνο και 2) της φθοράς και της προέλευσης αρχαίων μνημείων και αντικειμένων. Η Μονάδα Σταθερών Ισοτόπων είναι διαπιστευμένη κατά ΕΝ ISO/IEC 17025:2005, αρ. πιστ Παλαιοδιατροφή (Ε. Ντότσικα, Γ. Μανιάτης) Συνεχίστηκε η διερεύνηση της ανάπτυξης συνδυασμένης μεθοδολογίας για την διερεύνηση της παλαιοδιατροφής με ισοτοπικές αναλύσεις 13C και 15N στο κολλαγόνο οστών

73 73 και μορφολογικές ανθρωπολογικές μετρήσεις στα πλαίσια διδακτορικής διατριβής (Μ. Μανιάτη). Κατά το 2010 ολοκληρώθηκαν οι ισοτοπικές αναλύσεις των δειγμάτων από την Μεσσηνία και την Πέλλα από την Προϊστορική έως την Κλασσική Εποχή. Ανάπτυξη Νέας Βάσης Δεδομένων και μεθοδολογίας για την διάκριση του μαρμάρου από τα διάφορα νησιά των Κυκλάδων (Υπεύθυνος: Γ. Μανιάτης) Κατά το 2010 ολοκληρώθηκαν οι αναλύσεις των γεωλογικών δειγμάτων μαρμάρου από τα νησιά των Κυκλάδων καθώς και μεγάλου αριθμού μαρμάρινων Κυκλαδικών ειδωλίων και αγγείων από τις ανασκαφές της Κέρου στα πλαίσια διδακτορικής διατριβής (Δ. Ταμπακόπουλος) με σκοπό τον προσδιορισμό της προέλευσης των ειδωλίων. Επιπλέον το 2010 με χρήση του συνδυασμού των μεθόδων φασματοσκοπία EPR, ανάλυση σταθερών ισοτόπων (13C/12C και 18O/16O) και μέγιστο μέγεθος κρυστάλλων έγινε προσδιορισμός προέλευσης των μαρμάρων από το Ιερό των Μεγάλων Θεών της Σαμοθράκης συμπεριλαμβανομένης και τμημάτων της φημισμένης Νίκης της Σαμοθράκης. Διερεύνηση της Τεχνολογίας Κατασκευής Υαλωδών Υλικών και Γυαλιού (Υπεύθυνος: Γ. Μανιάτης) Έγινε διερεύνηση χανδρών στεατίτη Νεολιθικής Εποχής με σκοπό την διερεύνηση της τεχνολογίας κατασκευής τους με θέρμανση και εφυάλωση. Επίσης, έγινε διερεύνηση της υαλοποιίας και υαλουργίας των Φιλίππων (Αν. Μακεδονία) την πρωτοχριστιανική εποχή (διδακτορική διατριβή Μ. Σκορδαρά). Έρευνα για τον Εντοπισμό Νάτρου στην Ελλάδα (Υπεύθυνη: Ε. Ντότσικα) Κατά το 2010 συνεχίστηκαν οι δειγματοληψίες και οι ισοτοπικές και χημικές αναλύσεις δειγμάτων από τη λίμνη Πικρολίμνη στην προσπάθεια να διερευνηθεί η καταλληλότητα της Πικρολίμνης σαν πηγή νάτρου (Na2CO3 10H2O) στην αρχαιότητα αλλά και η διερεύνηση της εξέλιξης του παλαιοπεριβάλλοντος στην περιοχή. Παραλλήλως ελήφθησαν οργανικά και ανθρακικά δείγματα από γεώτρηση. Παλαιοπεριβάλλον (Υπεύθυνη: Ε. Ντότσικα) Διερεύνηση με σταθερά ισότοπα των υδάτων, της εναπόθεσης ιζημάτων και διάβρωσης σε σπήλαια, τάφους και άλλα περιβάλλοντα τα οποία μπορούν να δώσουν πληροφορίες για την χρονολόγηση, προέλευση, το παλαιοπεριβάλλον και τη παλαιοδιατροφή. Αναπτύχθηκαν μέθοδοι εξαγωγής του ανόργανου μέρους των οστών και του Ο του PO4 του υδροξυαπατίτη, και καθορίστηκαν πρωτόκολλα μέτρησης των ισοτόπων 13C, 18Ο(CO2) και 18O(PO4) σε απολιθωμένα οστά και σύγχρονα δείγματα με σκοπό την μελέτη του παλαιοκλίματος και παλαιοπεριβάλλοντος (διδακτορική διατριβή Ν. Ζήση). Επίσης, διερευνούνται οι συνθήκες σχηματισμού των ακτόλιθων (beachrock) με σκοπό τον αποσαφηνισμό συνθηκών δημιουργίας τους (διδακτορική διατριβή (Δ. Ψωμιάδης). Ακόμη, μελετώνται σπηλαιοθέματα από σπήλαια περιοχών της Βόρειας Ελλάδας στα πλαίσια διδακτορικών διατριβών (Ν. Ζήση, Δ. Ψωμιάδης). Τέλος, μελετώνται σύγχρονα και απολιθωμένα κελύφη χερσαίων μαλακίων με σκοπό την ανασύσταση του παλαιοπεριβάλλοντος. Διεξάγεται στα πλαίσια συνεργασίας με το Πανεπιστήμιο της Πίζας (Ιταλία), με τους Prof. G. Leone, Dr. G. Zanchetta και Dr. A. Colonese. Κονιάματα (Υπεύθυνη: Ε. Ντότσικα) Μελετώνται δείγματα κονιαμάτων από τοίχους ταφικών μνημείων της Μακεδονίας, ως με σταθερά ισόπτοπα ( 13C, 18O), για να εξακριβωθεί η προέλευση και η κατάσταση διατήρησης τους (διδακτορική διατριβή (Δ. Κυροπούλου). Σύγχρονο περιβάλλον - Μόλυνση (13C, 18Ο) (Υπεύθυνη: Ε. Ντότσικα) Η χρήση σταθερών ισοτόπων επιτρέπει την μελέτη του υδάτινου περιβάλλοντος (προέλευση νερού, ανθρακικών, αναμίξεις κ.α.), των γεωθερμικών ρευστών (προέλευση νερού, στοιχείων, αλληλοεπίδραση νερού-πετρώματος, γεωθερμομετρία), των γεωλογικών υλικών (προέλευση ανθρακικών πετρωμάτων, τραβερτίνων, κλπ), της ατμόσφαιρας (προέλευση μόλυνσης και έλεγχος της ανθρώπινης επέμβασης σε περιβάλλοντα πόλεων ή βιομηχανικών ζωνών). Διεξάγεται στα πλαίσια συνεργασίας με την Dr. B. Raco CNR Pisa (Ιταλία) και τον Dr. W. Kloppmann, BRGM Service EAU (Γαλλία).

74 74 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Y. Maniatis, D. Tambakopoulos, E. Dotsika and Th. Tiveriou-Stephanidou, Marble provenance Investigation of Roman Sarcophagi from Thessaloniki Archaeometry, (2010) 52 (1), S. Jarc, Y. Maniatis, E. Dotsika, D. Tambakopoulos, and N. Zupancic, Scientific Characterisation of the Pohorje Marbles, Slovenia Archaeometry, (2010) 52 (2), Y. Maniatis, D. Malamidou, H. Koukouli-Chrysanthaki and Y. Facorellis, Radiocarbon Dating of the Amphipolis Bridge in East Macedonia, Maintained and Functioned for 2500 Years Radiocarbon, (2010) 52 nr.1, E. Dotsika, S. Lykoudis and D. Poutoukis, Spatial distribution of the isotopic composition of precipitation and spring water in Greece Global and Planetary Change, (2010) 71, S. Lykoudis, A. Argyriou and E. Dotsika Spatially interpolated time series of δ18o in Eastern Mediterranean precipitation Global and Planetary Change, (2010) 71, E. Dotsika, D. Poutoukis and B. Raco Fluid geochemistry of the Methana Peninsula and Loutraki geothermal area, Greece Journal of Geochemical Exploration, (2010) 104, E. Dotsika, D. Poutoukis, W. Kloppman, C. Guerrot, D. Voutssa and T. Kouimtzis The use of Boron, Strontium and Sulphate isotopes for tracing the origin of dissolved Boron in groundwater in central Macedonia, Greece Applied Geochemistry, (2010) 25, A. Colonese, G. Zanchetta, E. Dotsika, R.N. Drysdale, A.E. Fallick, R. Grifoni Cremonesi and G. Manganelli Early-Middle Holocene Land snail SHELL Stable isotope record from Grotta di Latronico 3 (Southern Italy) Journal of Quaternary Science, (2010) 25 (8), E. Dotsika, D. Poutoukis, B. Raco and D. Psomiadis Stable isotope composition of Hellenic bottled waters Journal of Geochemical Exploration, (2010) 107, M. Ghilardi, A. Genç, G. Syrides, J. Bloemendal, D. Psomiadis, T. Paraschou, S. Kunesch, E. Fouache Reconstruction of the landscape history around the remnant arch of the Klidhi Roman Bridge, Thessaloniki Plain, North Central Greece Journal of Archaeological Science, (2010) 37 (1), ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΕ ΒΙΒΛΙΟ 1. Γ. Μανιάτης, Χρονολόγηση δειγμάτων με Άνθρακα-14 από το Αγγελοχώρι Ημαθίας Κεφάλαιο στο βιβλίο της Λ. Στεφανή «Αγγελοχώρι: Οικισμός της Ύστερης Εποχής Χαλκού στην Ημαθία», Εκδοτικός οίκος αδερφών Κυριακίδη Α.Ε., Θεσσαλονίκη, (2010)

75 75 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ Ε. Dotsika, D. Psomiadis, G Zanchetta G., N. Spyropoulos, G. Leone, I. Tzavidopoulos and D. Poutoukis Pleistocene palaeoclimatic evolution from Agios Georgios cave speleothem (Kilkis, N. Greece) Bull. Geol. Soc. Greece, (2010) XLIII(2), N. Zisi, E. Dotsika, E. Tsoukala, A. Giannakopoulos and D. Psomiadis Palaeoclimatic evolution in Loutra Aridaias cave (Almopia Speleopark, Macedonia, N. Greece) by stable isotopic analysis of fossil bear bones and teeth Bull. Geol. Soc. Greece, (2010) XLIII(2), D. Psomiadis, E. Dotsika, K. Albanakis, N. Zisi, D. Poutoukis and A. Lazaridis Comparison of sampling techniques for isotopic analysis of shallow marine carbonates Bull. Geol. Soc. Greece, (2010) XLIII(5), B. Raco, E. Dotsika, D. Psomiadis, M. Doveri, M. Lelli, N. Zisi, K. Papakonstantinou and A. Lazaridis Geochemical investigation of aquifer pollution from waste management. The case of Komotini landfill (Greece) Bull. Geol. Soc. Greece, (2010) XLIII(4), Α. Μεταξάς, Γ. Βαρβαρούσης, Γ. Καρυδάκης, Ε. Ντότσικα και Γ. Παπανικολάου Γεωθερμική μελέτη περιοχής Θερμοπυλών Ανθήλης, Ν. Φθιώτιδας Bull. Geol. Soc. Greece, (2010) XLIII(5), D. Psomiadis, T. Parashou, K. Albanakis, E. Dotsika and N. Zisi Geomorphological and sedimentary record from Poseidi, N. Greece and relationship with Late Bronze and Iron Age settlements Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, EGU E. Dotsika, B. Raco, D. Psomiadis, D. Poutoukis and N. Zisi N Multi-approach characterization of the Rhodope marbles, Greece used in monuments Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, EGU E. Dotsika, E. Tsoukala, N. Zisi, D. Poutoukis and D. Psomiadis Palaeo-climatic information from isotopic signatures of fossil teeth in Late Pleistocene from Arkoudospilia Cave (Aridea, N. Greece) Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, EGU E. Dotsika, B. Raco, D. Poutoukis, N. Zisi and D. Psomiadis Geographic provenance of carbonate tesserae and other artifacts from Northern Greece Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, EGU N. Zisi, E. Dotsika, E. Tsoukala, D. Psomiadis Detection of diagenetic processes in bones: the case of Arkoudospilia cave, N. Greece Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, EGU

76 76 ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΚΘΕΣΕΙΣ 2. Γ. Μανιάτης, Μ. Φωτοπούλου, Χ. Σακελλάρη, Ν. Μίνως, S. Abd El Salam, Φυσικοχημικός Χαρακτηρισμός Χρωστικών και Κονιαμάτων Κιβωτιόσχημου Τάφου Αρχαϊκής Περιόδου από την Κόρινθο Έκθεση προς την Διεύθυνση Αρχαιοτήτων ΥΠΠΟ (κ. Ε. Κόρκα), Ιανουάριος (2010). 2. S. Abd El Salam and Y. Maniatis, Technological Examination of Plasters and Pigments from the Altar of Katre-1, Kastelli Chania, Crete Report submitted to the General Directorate of Antiquities (Mrs. M. Blazaki), Ministry of Culture, October (2010). ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΑ 1. E. Papadopoulou and Y. Maniatis, Reconstructing the thermal processing techniques of food: The application of FTIR spectroscopy in the analysis of clay thermal structures from EBA Archontiko International Conference on Subsistence, Economy and Society in the Greek World: Improving the integration of Archaeology and Science, Athens, March S. Abd El Salam and Y. Maniatis, Characterization of Roman plasters and mortars at the Villa Silin, Libya 38th International Symposium on Archaeometry, Tampa, USA, May Y. Maniatis, Z. Tsirtsoni, Ch. Oberlin, P. Darcque, Ch. Koukouli-Chryssanthaki, D. Malamidou, S. Papadopoulos, and T. Siros, New radiocarbon evidence for the Late Neolithic Early Bronze Age transition in sourheast Europe 38th International Symposium on Archaeometry, Tampa, USA, May Y. Maniatis, D. Tambakopoulos, A. Polychroniou and K. Herrmann, Marble provenance analysis of the monument of Ptolemy II and Arsinoe in ancient Olympia: Matching of stones and restoration 38th International Symposium on Archaeometry, Tampa, USA, May Χ. Παλιαδέλη, Π. Παπαγεωργίου, Γ. Μανιάτης, Α. Κυριάκου, Α. Τούρτας, Πολύτιμα ταφικά σύνολα από την αγορά των Αιγών. ΙΙ: η διερεύνηση στο εργαστήριο Το Αρχαιολογικό Έργο στη Μακεδονία και Θράκη, ΚΓ Επιστημονική Συνάντηση, 1113 Μαρτίου Γ. Μανιάτης, Η Χρονολόγηση πολιτισμικών φάσεων με C-14: Εφαρμογές στην Ημαθία Α Επιστημονικό Συνέδριο για την Ημαθία, Ιστορία Αρχαιολογία Τέχνη Λαογραφία, Εταιρεία Μελετών Ιστορίας & Πολιτισμού Ν. Ημαθίας, Βέροια, 20 Σεπτεμβρίου 3 Οκτωβρίου ΠΡΟΣΚΕΚΛΗΜΕΝΕΣ ΟΜΙΛΙΕΣ 7. Γ. Μανιάτης, H χρονολόγηση πολιτισμικών με C-14: Εφαρμογές και συμπεράσματα στη Βόρεια Ελλάδα Αρχαιομετρικές Εφαρμογές στην Ελλάδα, Ημερίδα στο Αρχαιολογικό Μουσείο Θεσσαλονίκης, 26 Φεβρουαρίου 2010, (προσκεκλημένη ομιλία).

77 77 ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Γ. Μανιάτης Μέθοδοι Χρονολόγησης Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών Εξειδίκευσης "Προστασία Μνημείων", Β' Κατεύθυνση: Υλικά και Επεμβάσεις Συντήρησης", Μάιος Γ. Μανιάτης Αρχαιομετρία Καποδιστριακό Εθνικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τμήμα Αρχαιολογίας. Διδασκαλία μαθήματος Ε. Ντότσικα Ισοτοπική υδρολογία - γεωχημεία και προστασία υπόγειων νερών Μεταπτυχιακό του Τμήματος Γεωλογίας Α.Π.Θ., Τομέας Γεωλογίας, κατεύθυνση Εφαρμοσμένης και Περιβαλλοντικής Γεωλογίας, Εαρινό εξάμηνο ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΕΣ ΔΙΑΤΡΙΒΕΣ ΠΟΥ ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΑΝ ΤΟ 2010 Δ. Καβουσανάκη Διερεύνηση της Χημικής Σύστασης και της Τεχνολογίας Κατασκευής Πρώιμων Υαλωδών Αντικειμένων του Αιγιακού Χώρου Επιστημονικός Υπεύθυνος από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»: Γ. Μανιάτης Πολυτεχνική Σχολή, Διατμηματικό Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα ΕΠΕΑΕΚ: Προστασία, Συντήρηση και Αποκατάσταση Μνημείων Πολιτισμού, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, 4 Οκτωβρίου Ε. Παπαδοπούλου Οι Πηλοκατασκευές του προϊστορικού οικισμού στο Αρχοντικό Γιαννιτσών: Συμβολή στη μελέτη της τεχνολογίας της τροφής Τμήμα Ιστορίας Αρχαιολογίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, 26 Νοεμβρίου ΜΑΣΤΕΡΣ ΠΟΥ ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΑΝ ΤΟ 2010 Άννα Πολυχρονίου Διερεύνηση της προέλευσης αρχαίων μαρμάρων από την Ολυμπία με φυσικοχημικές τεχνικές Επιστημονικός Υπεύθυνος από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»: Γ. Μανιάτης Διατμηματικό Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα ΕΠΕΑΕΚ: Προστασία, Συντήρηση και Αποκατάσταση Μνημείων Πολιτισμού, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, 4 Οκτωβρίου 2010, Βαθμός 10. ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Lord Prof. Colin Renfew, Department of Archaeology, Cambridge University. Dr. B. Kromer, Department of Environmental Physics, University of Heidelberg, Germany. Prof. M.S. Tite, Laboratory for Archaeology and the History of Art, Oxford University, U.K. Dr. Ch. Ramsay, Oxford Radiocarbon Accelerator Unit, University of Oxford, U.K. Dr. Pascal Darque, Maison de l'archéologie et de l'ethnologie, Université Paris I, Nanterre, France.

78 78 Dr. Zoi Tsirtsoni, Chargée de recherche au CNRS, UMR 5138 : Archéométrie et Archéologie Maison de l'orient et de la Méditerranée, Lyon, France. Καθ. Α. Παπανθίμου, Τμήμα Ιστορίας, Αρχαιολογίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Ελλάδα. Καθ. Χ. Παλιαδέλλη, Τμήμα Ιστορίας, Αρχαιολογίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Ελλάδα. Δρ. Ν. Μίνως, Διεύθυνση Συντήρησης, Υπουργείο Πολιτισμού. Δρ. Σ. Παπαδόπουλος, 18th Ephorate of Prehistoric and Classical Antiquities, Ministry of Culture, Kavala, Greece. Prof. C. Doumas, Archaeological Excavations of Akrotiri, Thera, Greece. Dr. B. Racco, Instituto di Geocronologia e Geochimica Isotopica του C.N.R. (Pisa, Italia). Prof. J. L. Michelot, M. Massault, A. Duriez, and C. Marlin Paris-Sud (XI), Laboratory of Hydrology and Isotopic Geochemistry, France. Dr. W. Kloppmann, BRGM Service EAU, France. Dr. J. Coltrain, Department of Anthropology, University of Utah, USA. Prof. T. Cerling, Department of Biology, University of Utah, USA. Prof. Nina Zupanic, Faculty of Science and technology, Department of Geology, University of Ljubljana, Slovenia. A. Venghosh, Division of Earth and Ocean Sciences Nicholas School of the Environment and Earth Sciences, Duke University, Durham, USA C. Hillaire-Marcel, Chaire UNESCO en Environnement (Changements a l'échelle du globe) & McGillC.P.8888, succ. Centre-VilleMontreal (Quebec) Canada Dr. G. Zanchetta, Università di Pisa, Dipartimento di Scienze dell Uomo e dell Ambiente and Istituto di Geoscienze Georisorse Prof. G. Leone, Università di Pisa, Dipartimento di Scienze dell Uomo e dell Ambiente and Istituto di Geoscienze Georisorse Prof. Claude-Hillaire Marcel. Chaire UNESCO en Environnement (Changements a l'échelle du globe) GEOTOP-UQAM & McGill C.P. succ. Centre-ville Montréal (Québec) Canada.). Καθ. A. Longinelli, Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Parma, Italy. Dr. L. Aragual, International Atomic Energy Agency (I.A.E.A.), Vienna, Austria. Univ. di Pisa, Italy, Dipart. Geochimica Isotopica Dr. W. Kloppmann, BRGM Service EAU, France. Τμήμα Γεωλογίας, Α.Π.Θ., Επ. Καθ. Κ. Αλμπανάκης και Αν. Καθ. Ε. Τσουκαλά Δρ. Λυκούδης Σ., Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, Ινστιτούτο Ερευνών Περιβάλλοντος και Βιώσιμης Ανάπτυξης. Αν. Καθ. Αργυρίου Θ., Τμήμα Φυσικής, Πανεπιστήμιο Πάτρας. Αν. Καθ. Καραμπουρνιώτης Γ., Γεωπονικό Πανεπιστήμιο, Αθήνα. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ 1. Agence National de la Recherche France, Programme Jeunes Chercheuses et Jeunes Chercheurs BALKANS 4000 : A la recherche du "millénaire perdu": le peuplement en Grèce du Nord et dans les Balkans au IVe millénaire av. J. -C. (N réf.: ANR_R_ ). Coordinator: Dr. Z. Tsirtsoni, for NCSR Demokritos : Y. Maniatis. 2. Paleofluid geochemistry of the Methana geothermal area, Greece, C.N.R. Pisa, Italy ( ). Επιχορήγηση Ευρώ. Επ. υπεύθυνη Ντότσικα Ε. 3. «Ισοτοπικές αναλύσεις/μετρήσεις για τη διερεύνηση των περιθωρίων ακριβείας των μετρήσεων του φασματογράφου DELTA V PLUS IRMS του οίκου ThermoElectron», Rigas Labs S.A. ( ). Επιχορήγηση Ευρώ. Επ. υπεύθυνη Ντότσικα Ε.

79 79 4. «Χαρακτηρισμός ανθρακικών υλικών με χρήση φασματομετρίας μάζας», ΓΕΩΤΕΚ Α.Τ.Ε. ( ). Επιχορήγηση Ευρώ. Επ. υπεύθυνη Ντότσικα Ε. 5. Temperature, precipitation regime and soil conditions in Southwestern Iberian Peninsula under a warmer climate - Insights from the past ( ). Ministerio da Ciencia, Tecnologia e ensino superior, Portugal. Επ. υπεύθυνη Cristina Carvalho Veiga-Pires. Ερευνητική συμμετοχή Ντότσικα Ε.

80 80 ΧΡΟΝΟΛΟΓΗΣΗ ΜΕ ΦΩΤΑΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Χ. Μιχαήλ ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : A. Hein ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ α) Υποψήφιοι Διδάκτορες : β) Υποψήφιοι ΜΔΕ γ) Προπτυχιακοί φοιτητές : M. Κοντός ANTIKEIMENO 1. Ανάπτυξη μεθόδων χρονολόγησης και ελέγχου της αυθεντικότητας αρχαιολογικών και γεωλογικών ευρημάτων με την χρήση του φαινόμενου της φωταύγειας (θερμοφωταυγεια (ΘΦ) και οπτικά διεγειρόμενη φωταύγεια (OSL- ΟΔΦ)). 2. Δοσιμετρία περιβάλλοντος και υπολογισμός της περιεκτικότητας σε φυσικά ραδιενεργά στοιχεία με χρήση φωσφόρων και ανιχνευτών στερεάς κατάστασης (ΘΦ, PIPS, κλπ). ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ Κατά τα τελευταία χρόνια και κυρίως κατά τον προηγούμενο χρόνο η νέα τεχνική υπολογισμού της περιεκτικότητας σε U και Th με καταμέτρηση της ενεργότητας των σωματίων άλφα παχέως δείγματος με τη χρήση ανιχνευτών πυριτίου μελετήθηκε και τελειοποιήθηκε κυρίως ως προς το θέμα του προσδιορισμού και της εξάλειψης των αιτίων που προκαλούν ανακρίβεια κατά τις μετρήσεις. Για την τεχνική αυτήν έχουν γίνει μέχρι τώρα τρεις δημοσιεύσεις σε διεθνή περιοδικά και μια πρόσφατη είναι υπό εκτύπωση (Michael, C.T., Zacharias and Hein, Thick source alpha particle spectroscopy: possibilities and prospects (2011) Mediterranean Archaeology and Archaeometry, Vol 10.). Κατά την διάρκεια αυτής της προσπάθειας το συστηματικό σφάλμα ελαττώθηκε σημαντικά. Πέρα από την συμβολή στον ακριβέστερο υπολογισμό της ραδιενέργειας στις χρονολογήσεις με φωταύγεια, η βελτιωμένη τεχνική αποδείχθηκε να παρέχει την βάση για επέκταση της εφαρμογής της σε άλλα πεδία, όπως μετρήσεις ραδιενέργειας περιβάλλοντος. Παραδείγματα είναι το ότι είναι δυνατό με την τεχνική αυτήν να υπολογισθεί ένα μέτρο της περιεκτικότητας του Ραδονίου στην ατμόσφαιρα, όπως και η υπό μελέτη δυνατότητα ισοτοπικής χρονολόγησης με παραπέρα αξιοποίηση της δυνατότητας προσδιορισμού της ραδιενεργού ανισσοροπίας. Όπως αναφέρεται στις δημοσιεύσεις που έχουν γίνει μέχρι τώρα, η νέα τεχνική έχει το πλεονέκτημα της δυνατότητας αυτοελέγχου της ακρίβειας των υπολογιζόμενων συγκεντρώσεων. Το κριτήριο είναι το κατά πόσο οι υπολογιζόμενες συγκεντρώσεις ενεργοτητας (σ.ε.) Nmi ( i από 1 έως 15) για κάθε δείγμα και για κάθε ένα από τα 15 διαφορετικά διαστήματα ενέργειας που σχετίζονται με το κάθε ένα από τα 15 θυγατρικά ισότοπα των ραδιενεργών σειρών του U και του Th παραμένουν ίσες, μέσα στο υπολογιζόμενο σφάλμα, όταν οι υπολογισμοί γίνονται σε διαφορετικές περιοχές ενέργειας του φάσματος των σωματίων άλφα (περιοχές ενδιαφέροντος, regions of interest) μέσα στα διαστήματα αυτά. Είναι προφανές ότι για να είναι σωστές οι υπολογιζόμενες Nmi θα πρέπει να είναι σταθερές, δηλαδή να υπάρχει μια περιοχή plateau στις μετρήσεις. Το κριτήριο αυτό θα πρέπει να ελέγχεται κυρίως για τα διαστήματα και MeV στα οποία υπολογίζονται τα Nm15 και Nm1, αντιστοίχως από τα οποία προκύπτουν οι συγκεντρώσεις του 238 Uκαι του 232 Th στην περίπτωση ισσοροπιας, ενώ στη περίπτωση ανισσοροπιας θα πρέπει να γίνει ο έλεγχος και για άλλα διαστήματα. Για ορισμένα δείγματα κυρίως πολύ χαμηλών συγκεντρώσεων δεν παρατηρείται σταθερότητα αποτελεσμάτων, δηλαδή δεν έχουμε περιοχή plateau. Αυτό ήταν το αντικείμενο εντατικής μελέτης από την οποία προέκυψε ότι οφείλεται πιθανόν σε κλασματωση (fractionation ) κατά την διαδικασία της παρασκευής του δειγματος ή για

81 81 καποιον άλλο λόγο, για παράδειγμα σκόνη επάνω στο δείγμα, η οποία προκαλεί μια ελάττωση ή αύξηση της σ.ε. σε ένα πολύ λεπτό στρώμα στην επιφάνεια του δείγματος. Ένας άλλος λόγος μπορεί να είναι η διαφυγή Ραδονίου από την επιφάνεια, που προκαλεί επίσης μια ελάττωση της σ.ε. σε ένα πολύ λεπτό στρώμα της επιφανείας του δείγματος. 0,2 2 D a ta : D a ta 1 _ B M o d e l: u s e r5 W e ig h tin g : y N o w e ig h tin g 2,0 a c tiv ity c o n c e n tr a tio n ( B q /g ) a c tiv ity c o n c e n tra tio n (B q /g ) 2,5 C h i^ 2 /D o F = R ^2 = ,5 a b c ± ± ± ,0 0,5 0,1 8 D a ta : D a ta 1 _ B M o d e l: u s e r5 W e ig h tin g : y N o w e ig h tin g 0,1 6 C h i^ 2 /D o F = R ^2 = ,1 4 a b c 0,2 0 0, ± ± ± ,1 0 0,0 8 0,0 6 0,0 4 0,0 2 0,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 0,0 0 4,0 0,0 0,5 1,0 1,5 E n e rg y (M e V ) Σχ.1 0,75 Chi^2/DoF = R^2 = a b c activity concentration (Bq/g) activity concentration (Bq/g) 3,0 3,5 4,0 2,0 Data: Data1_B Model: user5 Weighting: y No weighting ± ± ± ,50 0,25 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0,0 Energy(MeV) Σχ. 3 2,5 Σχ.2 1,00 0,00 2,0 E n e rg y (M e V ) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Energy (MeV) Σχ.4 Στο Σχ. 1 παρουσιάζεται η σ.ε. για το δείγμα Πικερμι, που χρησιμοποιείται σαν standard στο εργαστήριο, η οποία υπολογίσθηκε σε διάφορες περιοχές ενδιαφέροντος ΔΕ εύρους 0.5 MeV συναρτήσει της μέσης τιμής για κάθε μια από αυτές. Παρατηρούμε ότι υπάρχει μια περιοχή plateau από MeV. Για ΔΕ σε χαμηλότερες ενέργειες οι υπολογιζόμενες τιμές σ.ε. αυξάνουν εξαιτίας του ηλεκτρονικού θορύβου και της πρόσθετης καταγραφής σωματίων β. Στο Σχ.2 παρουσιάζεται η σ.ε. σε διάφορες ΔΕ συναρτήσει της μέσης τιμής τους για ένα δείγμα flowstone, που λήφθηκε από το σπήλαιο του Δυρού στην Πελοπόννησο, στο οποίο παρατηρείται ότι δεν υπάρχει plateau στα αποτελέσματα και επομένως δεν είναι ακριβή και ευρίσκονται μέσα σε ένα σχετικά σημαντικό εύρος τιμών. Πιθανός λόγος θα μπορούσε να είναι η κλασμάτωση κατά την παρασκευή των δειγμάτων. Το δείγμα αυτό αποτελείται κυρίως από ασβεστίτη που περικλείει κόκκους χώματος με πολύ μεγαλύτερη ενεργοτητα από αυτόν. Για τον έλεγχο αυτής της υπόθεσης στο Σχ. 3 παρουσιάζεται ένα παρόμοιο διάγραμμα το οποίο αντιστοιχεί σε ένα δείγμα του Πικερμι, που έχει πολύ μεγαλύτερη ενεργότατα από το flowstone, καλυμμένο με ένα πολύ λεπτό στρώμα flowstone, περίπου 0.6 mg/cm2, όταν το μέγιστο βάθος από το οποίο προέρχονται όλα τα καταγραφόμενα σωμάτια είναι περίπου 12.5 mg/cm2. Βλέπουμε ότι και στο δείγμα αυτό δεν υπάρχει plateau και άρα η υπόθεση αυτή είναι σωστή. Στο Σχ.4 παρουσιάζεται ένα δείγμα με μεγαλύτερη ενεργοτητα στην επιφάνεια από το υπόλοιπο δείγμα, δηλαδή ένα δείγμα perspex καλυμμένο με ένα λεπτό στρώμα Πικερμι που έχει πολύ μεγαλύτερη ενεργοτητα από αυτό. Παρατηρούμε ότι αντίθετα προς τα Σχ.2 και 3 η υπολογιζόμενη σ.ε. αυξάνει για ΔΕ μεγαλύτερης ενέργειας. Τα δεδομένα αυτά δείχνουν ότι η τεχνική αυτή έχει το πρόσθετο πλεονέκτημα να ανιχνεύει πάρα πολύ λεπτές επιφανειακές διαφοροποιήσεις. Χρήση αυτής γίνεται με ανίχνευση στερεων ( 212 Po, 214 Po) θυγατρικών του Rn που πέφτουν στην επιφάνεια ενός δείγματος από την ατμόσφαιρα και αποτελούν μέτρο της περιεκτικότητας του σε αυτήν. Η δυνατότητα αυτή μαζί με άλλες δυνατότητες της τεχνικής αυτής πρόκειται να παρουσιασθεί σε προσεχές συνέδριο στις ΗΠΑ.

82 82 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ Michael, C.T., Zacharias, N., Hein, A. Accuracy testing using thick source alpha-particle Spectroscopy for the U and Th series estimations (2010) Applied Radiation and Isotopes, 68 (4-5), pp ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΑ Μιχαήλ, Χ. Νέες μέθοδοι χρονολόγησης και ελέγχου αυθεντικότητας με φωταύγεια 2ο Διεθνές Συμπόσιο Αρχαιολογική Έρευνα και νέες τεχνολογίες, Καλαμάτα, Οκτωβρίου, 2010, Ελλάδα. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Μιχαήλ, Χ. Διδασκαλία στο θερινό σχολείο του ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Καθηγ. Δ. Δημοτίκαλη, Ε. Μ. Πολυτεχνείο, Τμήμα Χημικών Μηχανικών. Επικ. Καθηγ. Ν. Ζαχαριάς, Πανεπιστήμιο Πελοποννήσου. Καθηγ. Ι. Λυριτζής, Εργαστήριο Αρχαιομετρίας, Τμήμα Μεσογειακών Σπουδών, Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Δημοκρατίας 1, Ρόδος. Prof. G. Theodorou, Department of History, Geology and Paleontology, National and Kapodistrian University of Athens, Zografou Campus, Greece. Miss Rana Abboud, Atomic Energy Commission of Syria Kafar Sousan, 17 Nissan Str. Damascus, Syrian Arab Republic.

83 83 ΠΑΛΑΙΟΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ & ΑΡΧΑΙΑ ΜΕΤΑΛΛΑ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Ι. Μπασιάκος ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Ε. Φιλιππάκη ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ :- ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ α) Υποψήφιοι Διδάκτορες : Κ. Αθανασάς, Α.-Μ. Ζιάννη, Μ. Μέξη Ε. Μαραγκουδάκη, Γ. Μαστροθεόδωρος, Μ. Παπαγεωργίου, Ι. Μαργαρίτης, Μ. Καζαντζάκη, Δ. Οικονόμου, Κ. Καραΐνδρου, Χ. Τσέλιος, Μ. Καπαρού β) Υποψήφιοι ΜΔΕ :γ) Προπτυχιακοί φοιτητές : Ζ. Μπούτση ANTIKEIMENO Το έργο, μέσω βασικής έρευνας και εφαρμογών στοχεύει προς: α) την ανάπτυξη και βελτίωση των χρονολογικών τεχνικών της φωταύγειας (όρια χρονολογησιμότητας, περιορισμός του ολικού σφάλματος) και της νέας μεθόδου χρονολόγησης μέσω κοσμογενών ισοτόπων που ανιχνεύονται σε λαξευμένους γεωλογικούς σχηματισμούς (π. χ. χαλαζίτες, μεγαλιθικά μνημεία κ.ά.), β) την ανασύνθεση παλαιοπεριβάλλοντος και μελέτη μεταβολών αρχαίου τοπίου σε παράκτιες θέσεις και σπήλαια με πολιτισμική σημασία και γ) την πληρέστερη γνώση πρακτικών αρχαιομεταλλουργίας (εξόρυξης, παραγωγής, κραμάτωσης, μετασχηματισμού, διακίνησης μετάλλων) και αναγωγική αποκατάσταση-αποχλωρίωση μεταλλικών αντικειμένων, (χερσαίων-ενάλιων) σύγχρονων και ιστορικής-πολιτιστικής αξίας, μέσω των τεχνολογιών πλάσματος (RF) χαμηλής συχνότητας και ιονισμού. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ Χρονολογικές και παλαιοπεριβαλλοντικές μελέτες: Α) Η επιμήκυνση του άπω ορίου χρονολογήσεων από ~120 ka σε ηλικίες της τάξης 1x106 a και πλέον με τις τεχνικές φωταύγειας, υπήρξε σημαντικό ερευνητικό επίτευγμα το οποίο τεκμηριώθηκε το 2010 τόσο με την επιτυχή ολοκλήρωση της διδακτορικής διατριβής του Κ. Αθανασά όσο και με τη δημοσιοποίησή της σε ειδικό περιοδικό ευρείας κυκλοφορίας και σε ανάλογα διεθνή συνέδρια (βλέπε κατωτέρω). Επίσης, κατά το 2010 ολοκληρώθηκε ο

84 84 Εικ. 1: Συσχετισμός ηλικιών, OSL και Re-OSL από διαπλάσεις της Δ Μεσσηνίας, με τη χρονοκλίμακα των ισοτοπικών σταδίων-παλαιοθερμοκρασιών για διάστημα χιλ. ετών. συσχετισμός των χρονολογημένων σχηματισμών της Δ. Μεσσηνίας με αντίστοιχες κορυφές (θερμικά μέγιστα) της χρονοκλίμακας των ισοτοπικών σταδίων (Εικ. 1), συμβάλλοντας αποφασιστικά στην ανασύνθεση του παλαιοπεριβάλλοντος της περιοχής αυτής που διακρίνεται για την ιδιαίτερη πολιτισμική και παλαιοανθρωπολογική σημασία της. Β) Σε δελταϊκές αποθέσεις του ποταμού Τίβερη που διαρρέει τη Ρώμη και εκβάλλει στο Τυρρήνιο Πέλαγος, αναλήφθηκαν χρονολογικές μελέτες (OSL), επί 20 δειγμάτων γεωτρήσεων που πραγματοποίησε το CNRS/Univ. Lumiere-Lyon στο πλαίσιο μελετών προς αναζήτηση του λιμένα της αρχαίας Ρώμης. Οι ηλικίες που βρέθηκαν ( a, Εικ. 2) συνηγορούν προς την προς την επίτευξη του σημαντικού αυτού στόχου. Γ) Ξεκίνησε η εκπαίδευση του μεταδιδακτορικού συνεργάτη Κ. Αθανασά στην νέα, αναπτυσσόμενη τεχνική χρονολόγησης με γήινα κοσμογενή ραδιοϊσότοπα (Terrestrial Cosmogenic Nuclides, TCN-dating), με έμφαση στα 3He, 10Be, 14C, 21Ne, 26Al και 36Cl και υλικό από το προϊστορικό μεταλλείο χαλκού στα Άσπρα Κελιά της ΒΔ Κύθνου. Η εκπαίδευση και οι μετρήσεις συνεχίζονται στον επιταχυντή του Centre Européen de Recherche et d Enseignement des Géosciences de l Environnement, C.E.R.E.G.E., Aix-en-Provence (Γαλλία). Εικ. 2 (αριστερά): Αυξητική καμπύλη σήματος οπτικής φωταύγειας σε δόσεις έως 60 Gy για τη χρονολόγηση δελταϊκών κλαστικών σχηματισμών από τις εκβολές του ποταμού Τίβερη, σε αναζήτηση του λιμανιού της αρχαίας Ρώμης. Εικ. 3 (μέσον): Μικροδομή, υπό το SEM, σκωρίας χωνευτηρίου για καθαρμό πλινθωμάτων (ingots) χαλκού από την ανασκαφή Ακρωτήρι Θήρας, με παρουσία γιγαντιαίων και σκελετωδών μαγνητιτών στην θεμελιώδη μάζα του, που υποδηλώνουν εξελιγμένες επιτόπιες μεταλλουργικές δραστηριότητες. Εικ. 4 (δεξιά): Δοκίμιο -coupon- από αρχαιολογικό κράμα Cu-Sn-Pb που οξειδώθηκε μέσω ταφής σε έδαφος ελεγχόμενης αλατότητας και άλλων ιδιοτήτων ώστε να προσβληθεί από την ασθένεια του χαλκού και η αναγωγική επαναφορά-αποχλωρίωσή του μετά την επεξεργασία του σε αντιδραστήρα RF πλάσματος. Μελέτες για την αρχαιομεταλλουργία και με τεχνολογίες πλάσματος Α) Από τις αρχές του 2010 ξεκίνησε, ως νέο υπο-έργο, η συστηματική εργαστηριακή μελέτη πυρομεταλλουργικών καταλοίπων από την ανασκαφή στο Ακρωτήρι Θήρας, σχετιζόμενων με δραστηριότητες παραγωγής αργύρου και χαλκουργίας (λιθάργυροι, χωνευτήρια, χελώνες χαλκού, καθώς και δείγματα μεταλλευμάτων Pb και Cu) με σκοπό τη διερεύνηση της επιτόπιας τεχνολογίας των προϊστορικών οικιστών και τη συσχέτισή της με ανάλογες ομήλικες δραστηριότητες στο Αιγαίο. Διαπιστώθηκε ότι η κυπέλλωση εντός επιδαπέδιων μικρών ορυγμάτων που αποδίδεται από τον ιστορικό Πλίνιο στους ρωμαϊκούς χρόνους ήταν γνωστή στο προϊστορικό Ακρωτήρι τουλάχιστον 1500 έτη πριν, και ότι η χαλκουργία εκτεινόταν σε εργασίες καθαρμού χαλκού, κραμάτωσης, ανακύκλωσης, χύτευσης, αλλά και αξιοποίησης των λιγοστών εντόπιων μεταλλικών πρώτων υλών, πέραν του εισαγόμενου χαλκού (πιθανότατα από την Κύπρο). Β) Το Εργαστήριο Πλάσματος (Δρ. E. Φιλιππάκη, Δρ. K. Ξαπλαντέρης, S. M. Saleh, σε συνεργασία με τη Σχολή Χημικών-Μηχανικών του Ε. Μ. Πολυτεχνείου (Καθηγ. Π. Βασιλείου, Καθηγ. Γ. Μπατής) και το Τμήμα Συντήρησης ΤΕΙ Αθηνών (Καθηγ. Β. Αργυροπούλου) ανέλαβε πειραματικές προσομοιώσεις με σκοπό την αναγωγική αποκατάσταση, καθαρισμό και αποχλωρίωση μπρούντζινων αντικειμένων που έχουν υποστεί διάβρωση γνωστή ως ασθένεια του χαλκού. Μετά από πολύμηνη ταφή δοκιμίων συνιστάμενων από κράμα Cu-Sn-Pb (αρχαιολογικών προδιαγραφών) σε εδάφη με ελεγχόμενη υγρασία, ηλεκτροχημικό δυναμικό, αλατότητα και ορυκτολογική σύσταση, προξενήθηκαν φαινόμενα ασθένειας του χαλκού, τα οποία αποκαταστάθηκαν υπό γνωστές

85 85 συνθήκες RF πλάσματος. Προέκυψε, έτσι, ένα νέο πρωτόκολλο επαναφοράς διαβρωμένων χαλκών, διαπιστούμενο με φασματοσκοπία XRD και μεταλλογραφική ανάλυση.

86 86 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Athanassas, C., Zacharias, N. Recuperated-OSL dating of quartz from Aegean (South Greece) raised Pleistocene marine sediments: current results Quaternary Geochronology, 5, (2010), Mastrotheodoros, G., Beltsios, K. G., Zacharias, N. An experimental assessment of antiquity ochres and iron-based pigments Mediterranean Archaeology and Archaeometry, 10(1), (2010), Bassiakos, Y., Tselios, T. A note on the analytical investigation of a bronze mask from the bank of Alpheus river αt ancient Olympia, Greece Saia Annuario 87/3-9, (2010), ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ 1. Xaplanteris, C., Filippaki, E. Chaotic behavior of plasma-surface interaction. A table of plasma treatment parameters useful to the restoration of metallic archaeological objects Proceedings of the 2nd Chaotic Modeling and Simulation International Conference (CHAOS2009), Χανιά (2010) ΑΛΛΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ 1. Γεωργακοπούλου, M., Μπασιάκος, I. Η παραγωγή των αρχαίων μετάλλων και η μελέτη των αντίστοιχων καταλοίπων Βιβλίο: Αρχαιοϋλικά (Επιστ. Επιμ. Ι. Λυριτζής, Ν. Ζαχαριάς), Εκδόσεις Παπαζήση, (2010) , Αθήνα ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΑ Bassiakos, Y., Georgakopoulou, M., Papadopoulou, Z. Towards assessing the technological role of the perforated furnaces in Early Bronze Age Siphnian (Aegean) lead-silver production 38th International Symposium on Archaeometry Tampa, May, USA Novakovic, J., Papadopoulou, O., Delagrammatikas, M., Vassiliou, P., Filippaki, E., Xaplanteris, C., Bassiakos, Y. Plasma reduction of accelerated soil corrosion on ancient-like bronzes 8th International Symposium on the Conservation of Monuments in the Mediterranean Basin: Monument Damage Hazards & Rehabilitation Technologies Patras, 31 May-2 June, Greece Xaplanteris, C. L., Filippaki, E. Drift waves synchronization by using an external signal. The stabilization of a chaotic plasma turbulence CHAOS 2010 International Conference Chania, 1-4 June, Greece Theodorakopoulou, K., Pavlopoulos, K., Bassiakos, Y., Zacharias, N., Athanassas, C. The contribution of geoarchaeological methods to the paleoenvironmental evolution of the coastal area of Istron (NE Crete) during Holocene

87 87 International Colloquium on Geoarchaeology, Landscape archaeology, Egypt and the Mediterranean world Cairo, September, Egypt Athanassas, C. Investigations on shoreline displacement and geo-environmental changes in the Ionian coastal plains of Greece(SW Peloponnese) over the Last Interglacial-Glacial Cycle, by means of Optically Stimulated Luminescence (OSL) geochronology IGCP 521-INQUA 501 Sixth Plenary meeting and fieldtrip: Caspian-Black Sea-Mediterranean Corridor during the last 30 ky: sea level change and human adaptive strategies ( ) Rhodes, 28 September - 5 October, Greece Θεοδωρακοπούλου, K., Παυλόπουλος, K., Μπασιάκος, Ι. Zαχαριάς, N. Γεωαρχαιολογικές έρευνες στο Ίστρον, Κόλπος Μιραμπέλλου αν. Κρήτης: Εκτίμηση του ρυθμού ιζηματογένεσης και συσχέτιση με κλιματικές φάσεις του Ολοκαίνου 2ο Διεθνές Συμπόσιο: Αρχαιολογική Έρευνα και Νέες Τεχνολογίες Καλαμάτα, Οκτωβρίου 2010, Ελλάδα Αθανασάς, Κ., Timpson, Μ., Μπασιάκος, Ι. Διερεύνηση παλαιοπεριβαλλοντικών και παλαιογεωγραφικών συνθηκών σε δυο παλαιολιθικές θέσεις στο Ναβαρίνο, δυτική Μεσσηνία, με τη χρήση χρονολογήσεων οπτικής φωταύγειας 2ο Διεθνές Συμπόσιο: Αρχαιολογική Έρευνα και Νέες Τεχνολογίες Καλαμάτα, Οκτωβρίου 2010, Ελλάδα Μαστροθεόδωρος, Γ., Μέλτσιος, Κ. Γ., Ζαχαριάς, Ν., Αραβαντινός, Β., Καλλιγά, Κ., Οικονόμου, Δ. Μελέτη διακοσμητικών χρωστικών αρχαϊκής κεραμικής από τη Θήβα: Συμβολή στην εξακρίβωση της προέλευσης 2ο Διεθνές Συμπόσιο: Αρχαιολογική Έρευνα και Νέες Τεχνολογίες Καλαμάτα, Οκτωβρίου 2010, Ελλάδα Καπαρού, Μ., Ζαχαριάς, Ν. Τεχνολογική μελέτη υάλινων χανδρών και πλακιδίων του Μυκηναϊκού κόσμου από την Πελοπόννησο: Πρώτα αποτελέσματα 2ο Διεθνές Συμπόσιο: Αρχαιολογική Έρευνα και Νέες Τεχνολογίες Καλαμάτα, Οκτωβρίου 2010, Ελλάδα Παπαγεωργίου, Μ., Ζαχαριάς, Ν. Συγκριτική αναλυτική μελέτη γυάλινων αγγείων της Ύστερης Αρχαιότητας: Συλλογές Πελοποννήσου και Μαγνησίας 2ο Διεθνές Συμπόσιο: Αρχαιολογική Έρευνα και Νέες Τεχνολογίες Καλαμάτα, Οκτωβρίου 2010, Ελλάδα Papadopoulou, O., Novakovic, J., Delagrammatikas, M., Vassiliou, P., Filippaki, E., Xaplanteris, C., Bassiakos, Y. Hydrogen glow discharge plasma treatment of artificial bronze disease on copper alloys International Conference Works of Art and Conservation Science Today Thessaloniki, November, Greece Novakovic, J., Papadopoulou, O., Delagrammatikas, M., Vassiliou, P., Filippaki, E., Xaplanteris, C., Bassiakos, Y. Accelerated soil corrosion on ancient-like bronzes and hydrogen plasma reduction of developed corrosion products 29th Annual International Conference on Corrosion Mitigation and Surface Protection Technologies Alexandria, December, Egypt

88 88 ΠΡΟΣΚΕΚΛΗΜΕΝΕΣ ΟΜΙΛΙΕΣ Μπασιάκος, I. Μελέτες για την παραγωγή αρχαίων μετάλλων στην Ελλάδα Ημερίδα: Αρχαιολογικές Εφαρμογές στην Ελλάδα, Αρχ. Μουσείο Θεσσαλονίκης και Α.Π.Θ. Θεσσαλονίκη, 26 Φεβρουαρίου 2010, Ελλάδα Wagner, G. A., Georgakopoulou, M., Bassiakos, Y. New archaeometallurgical studies on Siphnos 4th International Sifnean Symposium Αρτεμώνας, Ιουνίου 2010, Σίφνος, Ελλάδα Μπασιάκος, I. Η αξιοποίηση των εγχώριων γεωλογικών πρώτων υλών στην προϊστορική Πελοπόννησο 2ο Διεθνές Συμπόσιο: Αρχαιολογική Έρευνα και Νέες Τεχνολογίες Καλαμάτα, Οκτωβρίου 2010, Ελλάδα Athanassas, C. Recent advances in the Optically Stimulated Luminescence dating of sediments related to Late Quaternary environmental changes: Case Studies from the Aegean and elsewhere. Seminar on Dating methods: applications and limits Lyon,22-23 November, University of Lyon and CNRS, France ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Μπασιάκος, Ι. Μεταλλουργία στο Αιγαίο/ Ελληνικές Χώρες κατά τους νεολιθικούς χρόνους και την Πρώιμη Εποχή του Χαλκού Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τμ. Αρχαιολογίας, Μεταπτυχιακός Κύκλος, ενότητα Αρχαία Μέταλλα, 4/5/2010 Μπασιάκος, Ι. Παλαιοπεριβαλλοντικές και γεωαρχαιολογικές μελέτες στην Ελλάδα ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος, Θερινό Σχολείο 2010 ( ) Μπασιάκος, Ι. Απόλυτες χρονολογήσεις και παλαιοπεριβάλλον σε σπήλαια Ελληνική Σπηλαιολογική Εταιρεία, Σεμινάρια Σπηλαιολογίας, περίοδος (31/5/2010) ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΕΣ ΔΙΑΤΡΙΒΕΣ ΠΟΥ ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΑΝ ΤΟ 2010 Κωνσταντίνος Αθανασάς Νεοτεκτονική εξέλιξη της Δ. Μεσσηνίας κατά το Α. Τεταρτογενές, βασισμένη σε γεωχρονολογήσεις με τη μέθοδο της φωταύγειας-συμβολή στην Αρχαιομετρία Επιστημονικός Υπεύθυνος από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»: Ι. Μπασιάκος Εκπαιδευτικό Ίδρυμα στο οποίο παρουσιάστηκε: Πανεπιστήμιο Αθηνών Ελένη Μαραγκουδάκη Μυκηναϊκά εργαλεία ξυλουργικής με εφαρμογή στη Ναυπηγική. Επιστημονικός Υπεύθυνος από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»: Ι. Μπασιάκος Εκπαιδευτικό Ίδρυμα στο οποίο παρουσιάστηκε: Πανεπιστήμιο Αθηνών

89 89 ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Ι. Μπασιάκος Συμβουλευτικές δραστηριότητες και συμμετοχή στο χρηματοδοτούμενο από το Institute of Aegean Prehistory (INSTAP/USA) έργο EBA Metallurgy on Siphnos: new evidence from the south part of the island/silver and copper production centers της ΚΔ Εφορείας Αρχαιοτήτων Κυκλάδων Χρονική περίοδες: Ιουνίου, Σίφνος Ι. Μπασιάκος Συμβουλευτικές δραστηριότητες και συμμετοχή στο χρηματοδοτούμενο από το Institute of Aegean Prehistory (INSTAP/USA) έργο Metal Technology at Akrotiri on Thera των Ανασκαφών Ακρωτήρι Θήρας. Χρονική περίοδες: Αυγούστου, Θήρα ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Prof. Günther A. Wagner, University of Heidelberg/Dept of Geography, Γερμανία Dr. Barbara Hayden, University of Pennsylvania Museum of Archaeology and Anthropology, Philadelphia, U.S.A. Καθηγήτρια Παναγιώτα Βασιλείου, Σχολή Χημικών - Μηχανικών Ε.Μ.Π. Αναπλ. Καθηγητής Κων/νος Ξαπλαντέρης, Στρατ. Σχολή Ευελπίδων Δρ. Άννα Μιχαηλίδου, Ερευνήτρια Α, Κέντρο Ελληνικής & Ρωμαϊκής Αρχαιότητας, Ε.Ι.Ε. Επίκ. Καθηγητής Νικόλαος Ζαχαριάς, Τμ. Ιστορίας, Αρχαιολογίας & Διαχείρισης Πολιτισμικών Αγαθών, Πανεπιστήμιο Πελοποννήσου ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ Πρόγραμμα Marie Curie/FP7-PEOPLE-2010-Networks for Initial Training (ITN): NARNIA (New Archaeological Research Network for Integrating Approaches to Ancient Material Sciences, No , Ε.Υ.: Ι. Μπασιάκος. Επιχορήγηση 4.5 εκ. Ευρώ, Προϋπολογισμός εγκεκριμένος για ΕΚΕΦΕ Δ : Ευρώ Πρόγραμμα Παροχής Υπηρεσιών, Αρχαία Μέταλλα και Παλαιοπεριβάλλον, 2010, Ε.Υ.: Ι. Μπασιάκος. Επιχορήγηση-Εισροές Ευρώ

90 90 ΜΕΛΕΤΗ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Βασίλειος Κυλίκογλου ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Ιωάννης Καρτάσιος, Anno Hein ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ α) Υποψήφιοι Διδάκτορες : Μαρία Τζιότζιου, Ε. Φαρμακαλίδου, Αμπατζίογλου Ε. ANTIKEIMENO Το αντικείμενο της δραστηριότητας είναι η ανάπτυξη και εφαρμογή μεθοδολογιών για τη μελέτη των μηχανισμών φθοράς των ανόργανων και σύνθετων υλικών, την προσομοίωση και αναπαραγωγή αρχαίων τεχνολογιών (π.χ. κεραμικά, γυαλιά, κονιάματα), καθώς και τον προσδιορισμό της προέλευσης φυσικών και επεξεργασμένων πρώτων υλών. Στον τομέα της συντήρησης η δραστηριότητα εστιάζεται στην ανάπτυξη υλικών αποκατάστασης για τα μνημεία, με συμβατότητα ως προς τα πρωτογενή υλικά, καθώς και τη διερεύνηση των μηχανισμών στερέωσης και συμπεριφοράς στο χρόνο υλικών που χρησιμοποιούνται στη συντήρηση. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ Επιδεκτικότητα των φυσικών λίθων στη φθορά λόγω μεταβολών στη σχετική υγρασία (RH%) και κρυστάλλωσης των διαλυτών αλάτων Μια μεγάλη κατηγορία φαινομένων διάβρωσης των φυσικών λίθων που απαντώνται στα αρχιτεκτονικά μνημεία σχετίζεται με τις μεταβολές της σχετικής υγρασίας, οι οποίες εντείνονται τα τελευταία χρόνια, λόγω των συντελούμενων κλιματικών αλλαγών. Με στόχο τη διερεύνηση και μοντελοποίηση της φθοράς των φυσικών λίθων εξαιτίας της υγρασίας και της κρυστάλλωσης των διαλυτών αλάτων μελετώνται οι μηχανισμοί ρόφησης, διάχυσης και κρυστάλλωσης διαλυμάτων διαλυτών αλάτων. Οι μηχανισμοί αυτοί μελετώνται τόσο σε ουδέτερα υποστρώματα, όσο και σε πορώδη συστήματα τροποποιημένα με ανόργανα και οργανικά κολλοειδή συστήματα με τεχνικές ποροσιμετρίας Hg/ N2 (σε συνεργασία με το ινστιτούτο Φυσικοχημείας), 1Η NMR και ηλεκτρονικής μικροσκοπίας (SEM). Τα μέχρι τώρα αποτελέσματα υποδεικνύουν την θετική επίδραση των κολλοειδών διασπορών στη μείωση του ποσοστού της προσροφούμενης υγρασίας, καθώς και της δυνητικής χρήσης του 1Η NMR για την εκτίμηση του βαθμού φθοράς των φυσικών λίθων στα μνημεία. Κατανομή υγρασίας στο σύστημα πόρων, σύμφωνα τις τιμές του Τ1 (1Η NMR), σε διαφορετικά στάδια κρυστάλλωσης των αλάτων. Crystallization process Βελονοειδείς σχηματισμοί thenardite (Na2SO4), όπως κρυσταλλώνονται στο εσωτερικό των λίθων T1 (us) Φυσικοχημικές αλλοιώσεις ακρυλικών πολυμερών και προσθέτων κατά τη χρήση τους ως στερεωτικών στη συντήρηση έργων τέχνης

91 91 Μελετάται η διαδικασία γήρανσης των πολυμερών που χρησιμοποιούνται στη συντήρηση των έργων τέχνης, με στόχο τον έλεγχο χρόνου ζωής των υλικών αυτών. Για την ανίχνευση των φυσικοχημικών αλλοιώσεων των πολυμερών ως αποτέλεσμα της επιταχυνόμενης γήρανσης που αυτά έχουν υποστεί, ήταν αρχικά αναγκαία η ταυτοποίηση της χημικής σύστασης και των τεχνικών χαρακτηριστικών των πολυμερών. Τα πολυμερή που εξετάστηκαν ήταν το Paraloid B72 (methyl acrylate / ethyl methacrylate), το Ketone N resin (methyl cyclohexanone) και το Primal AC33 (ethyl acrylate / methyl methacrylate) Το ενδιαφέρον επικεντρώθηκε στο πείραμα της τεχνητής γήρανσης με τη μέθοδο της παρατεταμένης θέρμανσης. Σήμερα μπορούμε να συμπεράνουμε ότι από τα τρία πολυμερή, τα ακρυλικά αποδείχτηκαν ιδιαίτερα ανθεκτικά στη θερμική γήρανση. Σε αντίθεση με το κετονικό πολυμερές όπου τα σημάδια οξείδωσης από τη θερμική γήρανση στους 100 οc είναι εμφανή στα πρώτα εικοσετράωρα θερμικής γήρανσης. Όλα τα δείγματα είχαν μετατροπές ως προς το πάχους μεμβάνης (μείωση) δείκτη διαλυτότητας και χρωματική αλλοίωση κατά τη θερμική γήρανση. Before thermal ageing, 100 oc 72h thermal ageing 144h thermal ageing 288h thermal ageing 432h thermal ageing Ketone N resin 10% (w/v) THF, spin coating 3000 rpm, 2' Absorbance 0,16 0,08 0, Wavewnumbers (cm-1) Μελέτη κέντρων παραγωγής Μυκεναϊκής κεραμικής στην κεντρική Ελλάδα Στο πλαίσιο των μελετών κεραμικής της Εποχής του Χαλκού διερευνήθηκαν πρόσθετα κέντρα παραγογής στην Λοκρίδα και στην Φθιώτιδα. Ενώ υπάρχουν ήδη αρκετές μελέτεις της παραγογής Μυκηναϊκής κεραμικής στην Πελοπόννησο, στην Αττική και στην Βοιωτία, η κεραμική των πιο βορειων περιοχών είναι ακόμα σχετικά άγνωστη. Για αυτό το λόγο εντάχτηκαν σε ένα ευρύ πρόγραμμα αναλύσεων δείγματα Μυκηναϊκής κεραμικής από τη Λαμία και από τον Κύνο (Λιβανάτες), εφαρμόζοντας τη μέθοδο της νετρονικής ενεργοποίησης. Στόχος αυτής της μελέτης ήταν ο χαρακτηρισμός ομάδων ντόπιας κεραμικής και η αναγνώριση εισαγωγών από τα μεγάλα κέντρα της εποχής. Ένα σημαντικό κριτήριο είναι η ολική διακύμανση των χημικών συγκεντρώσεων σε κάθε θέση χωριστά, που παρέχει μία ένδειξη για το αν πρόκειται για κέντρο παραγωγής κεραμικής, κέντρο κατανάλωσης. Σε δεύτερη φάση έγινε σύγκριση των χημικών ομάδων που προέκυψαν με όλες τις γνωστές Μυκηναϊκές θέσεις που περιέχονται στη βάση δεομένων ceradat που αναπτύχτηκε για τον σκοπό αυτό και βρίσκεται στο web server του ινστιτούτο. Μελέτη της διεργασίας ενυδάτωσης κονιαμάτων τύπου ασβέστη φυσικής ποζολάνης /T /T1 values 1 DTG% Hydration time (hours) Total CAH-CSH content (%) 4 Η θερμική θερμοβαρυμετρική ανάλυση (DTATG), δείχνει τον αυξανόμενο σχηματισμό των ενυδατωμένων φάσεων, αυξανομένου του χρόνου ενυδάτωσης. Με την γραφική απεικόνιση των αποτελεσμάτων των 1Η NMR και DTA-TG σε κοινό γράφημα, παρατηρείται η πολύ καλή συσχέτιση των δύο μεθόδων. Από το κοινό γράφημα συνάγεται ένα μοντέλο κινητικής της αντίδρασης ενυδάτωσης που μπορεί να αποτελέσει μέτρο βαθμονόμησης των δύο μεθόδων και εργαλείο παρακολούθησης του βαθμού πήξης των κονιαμάτων.

92 92 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Karatasios, I.,Katsiotis, M., Likodimos, VI., Kontos, A., Papavasiliou, G., Falaras, P., Kilikoglou, V. Lime-TiO2 self-cleaning mortars for the conservation of architectural heritage (2010) Applied Catalysis B Environmental, 95, pp Michael, C.T., Zacharias, N., Hein, A. Accuracy Testing Using Thick Source Alpha-Particle Spectroscopy for the U and Th Series Estimations, (2010) Applied Radiation and Isotopes, 68, pp Sianoudis, I., Drakaki E., Hein, A. Educational X-ray experiments and XRF measurements with a portable setup adapted for the characterization of Cultural Heritage objects, (2010) European Journal of Physics 31 (3), pp Quinn, P., Day, P.M., Kilikoglou, V., Faber, E., Katsarou, S., Sampson, A. Keeping an Eye on Your Pots: The Provenance of Neolithic Ceramics from the Cave of the Cyclops, Youra, Greece, (2010) Journal of Archaeological Science, 37, pp Müller, N.S., Kilikoglou, V., Day, P.M., Vekinis, G The influence of temper shape on the mechanical properties of archaeological ceramics (2010) Journal of the European Ceramic Society, 30, pp ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Sianoudis, I., Hein, A., Mitsou, G., Chatzidakis, M., Drakaki, E. An educational setup for a Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) system and its usage for the characterization of cultural heritage objects (2010) PhyDid B - Didaktik der Physik - Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung,. 2. Tziotziou, M., Karakosta, E., Karatasios, I., Fardis, M., Maravelaki-Kalaitzaki, P., Papavassiliou, G., Kilikoglou, V.. (2010) Application of 1H NMR in the hydration monitoring of lime-pozzolan mortars, In: proceedings of the 2nd Historic Mortars Conference and of the Final Workshop of RILEM TC 203-RHM (PRO 78), J. Válek, C. Groot, J. J. Hughes (Eds), RILEM Publications S.A.R.L., pp Ampatzioglou, E., Karatasios, I., Colston, B., Watt, D.,Kilikoglou, V.. Lime - natural pozzolan conservation mortars: parameters that affect reactivity and strength (2010) In: proceedings of the 2nd Historic Mortars Conference and of the Final Workshop of RILEM TC 203-RHM (PRO 78), J. Válek, C. Groot, J. J. Hughes (Eds), RILEM Publications S.A.R.L., pp Karatasios, I., Amenta, M., Tziotziou, M., Kilikoglou, V. The effect of relative humidity on the performance of lime-pozzolan mortars (2010) In: proceedings of the 2nd Historic Mortars Conference and of the Final Workshop of RILEM TC 203-RHM (PRO 78), J. Válek, C. Groot, J. J. Hughes (Eds), RILEM Publications S.A.R.L., pp ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ Βασίλης Κυλίκογλου Subsistence, Economy and Society in the Greek World Αθήνα, Μαρτίου, 2010, Ελλάδα

93 93 ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΑ 1. A. Hein, Advanced data management as tool for provenance studies of ancient ceramics, International Congress on Archaeological Sciences in the Eastern Mediterranean and the Near East, Paphos, A. Hein, N.S. Müller and V. Kilikoglou, Heating Efficiency of Archaeological Cooking Vessels: Computer Models and Simulation of Heat Transfer, Ceramics, Cuisine and Culture The Archaeology and Science of kitchen pottery in the Ancient Mediterranean World, London, December, I. Sianoudis, A. Hein, G. Mitsou, M. Chatzidakis and E. Drakaki, An educational setup for a laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) system and its usage for the characterization of cultural heritage objects, DPG-Frühjahrstagung des Fachverbands Didaktik der Physik, Hannover N.S. Muller, A. Hein, P.M. Day and V. Kilikoglou, Ceramic Recipes, Thermal Properties and Cooking Methods - Putting Thermal Conductivity on the Menu, Ceramics, Cuisine and Culture The Archaeology and Science of kitchen pottery in the Ancient Mediterranean World, London, December, Tziotziou, M., Karakosta, E., Karatasios, I., Fardis, M., Maravelaki-Kalaitzaki, P., Papavassiliou, G., Kilikoglou, V.. Application of 1H NMR in the hydration monitoring of lime-pozzolan mortars, 2nd Historic Mortars Conference, Prague, September, Ampatzioglou, E., Karatasios, I., Colston, B., Watt, D.,Kilikoglou, V.. Lime - natural pozzolan conservation mortars: parameters that affect reactivity and strength, 2nd Historic Mortars Conference, Prague, September, Karatasios, I., Amenta, M., Tziotziou, M., Kilikoglou, V., The effect of relative humidity on the performance of lime-pozzolan mortars, 2nd Historic Mortars Conference Prague, September, Müller, N., Kilikoglou, V., and Day, P., Home-made recipes: Tradition and innovation in Bronze Age cooking pots from Akrotiri, Thera, Ceramics, Cuisine and Culture: the Archaeology and Science of Kitchen Pottery in the Ancient Mediterranean World, London, December, Roumpou, M., Müller, N.S., Kalogeropoulos, P.M. Day, and Kilikoglou, V., Microstuctural, mineralogical and organic residue analyses in cooking vessels from Bronze Age Akrotiri: archaeological implications, Intl. Congress on Archaeological Sciences in the Eastern Mediterranean, Paphos 3-5 May, Roumpou, M., Müller, N.S., Kalogeropoulos, and Kilikoglou, V., An interdisciplinary approach to the study of cooking vessels from Bronze Age Akrotiri, Thera, Subsistence, Economy and Society in the Greek World, Athens, March, Ελένη Καρακώστα, Γεώργιος Διαμαντόπουλος, Μαρία Τζιότζιου, Ιωάννης Καρατάσιος, Μάριος Κατσιώτης, Μιχάλης Φαρδής, Παναγιώτα Πιπιλικάκη, Βασίλειος Κυλίκογλου, Γεώργιος Παπαβασιλείου, 7th National Conference on NDT of the Hellenic Society of Non Destructive Testing, Athens, October, 2010, Greece ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Βασίλειος Κυλίκογλου Φυσικοχημικές Μέθοδοι και Τεχνικές, Τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων και Εργων Τέχνης, ΤΕΙ Αθηνών Τεχνολογία Υλικών, Μεταπτυχιακό Μουσειολογίας, Πανεπιστήμιο Αθηνών Αρχαιοετρία, Κεραμικά Υλικά, Μεταπτυχιακό Αναστήλωσης Μνημείων, Τμήμα Αρχιτεκτόνων, ΑΠΘ. Ιωάννης Καρατάσιος Συντήρηση Πέτρας Ι Τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων και Έργων Τέχνης, ΤΕΙ Αθηνών, Ακαδ. Έτος 2008/09

94 94 Anno Hein Εργαστήριο ΦΥΣΙΚΗ Ι Τμήμα Φυσικής - Χημείας & Τεχνολογίας Υλικών, ΤΕΙ Αθηνών ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Ι. Καρατάσιος Task Leader on Work item 4: Characterization of Stone and related building materials,cen TC 346/ WG 2: Conservation of Cultural Property/ Materials constituting cultural property Ι. Καρατάσιος Αναπληρωματικό Μέλος της Τεχνικής Επιτροπής του ΕΛΟΤ, ΤΕ 96 «Συντήρηση της Πολιτιστικής Κληρονομιάς» Β. Κυλίκογλου Member of Working Group 2 of CEN TC 346: Conservation of Cultural Property/ Materials constituting cultural property Β. Κυλίκογλου Μέλος της Τεχνικής Επιτροπής του ΕΛΟΤ, ΤΕ 96 «Συντήρηση της Πολιτιστικής Κληρονομιάς» ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Επ. Καθ. Ν. Μαραβελάκη, Γενικό Τμήμα, Πολυτεχνείο Κρήτης Dr. P.M. Day, Dpt of Archaeology and Prehistory, University of Sheffield (UK) Dr. J. Buxeda I Garrigos, Dept. de Prehistoria, Historia Antiga i Arqueologia, University of Barcelona (Spain) M. Ρούμπου, Ν. Καλογερόπουλος, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Καθ. Ν. Κούρου και Καθ. Γ. Κορρές, Τμήμα Αρχαιολογίας και Ιστορίας της Τέχνης, Πανεπιστήμιο Αθηνών Ε. Κυριατζή, M-C Boileau, Μ. Γεωγακοπύλου, Fitch Laboratory, British School at Athens. Prof. H. Mommsen, Helmholtz Institut fuer Strahlen- und Kernphysik, University of Bonn (Germany) V. Karageorgis, O. Kouka, Kassianidou, Department of History and Archaeology, University of Cyprus, Nicosia (Cyprus) Δρ. Ε. Παπακωνσταντίνου, Επιτροπή Συντηρήσεως των Μνημείων της Ακροπόλεως Καθ. Β. Αργυροπούλου, Αν. Καθ. Π. Θεουλάκης, Τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων, ΤΕΙ Αθηνών Δρ Π. Τριανταφυλλίδης, ΚΒ Εφορεία Προϊστορικών και Κλασικών Αρχαιοτήτων, Τμήμα Αρχαιολογικών Χώρων, Μνημείων και Αρχαιογνωστικής Έρευνας. Prof. I. Sianoudis, Department of Physics, Chemistry and Materials Science, TEI of Athens Dr E. Nodarou, INSTAP Study Centre Crete Prof. N. Poulou, Department of Archaeology, University of Thessaloniki Dr. A. Brysbaert, University of Leicester A. Giannikouri, Archaeological Institute of Aegean Studies

95 95 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑΣ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Γ. Μανιάτης ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΕΣ : TEXNIKOI : Μ. Κυριαζή, Ε. Κελλίδου ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ Η εφαρμογή μεθόδων και τεχνικών που απορρέουν από τις ερευνητικές δραστηριότητες για παροχή υπηρεσιών ρουτίνας προς τρίτους και αφορούν αρχαιολογικά αντικείμενα, μνημεία, έργα τέχνης και υλικά. Το εργαστήριο προσπαθεί στο μέτρο των δυνατοτήτων του προσωπικού και της υποδομής να ανταποκριθεί πάρα πολλά αιτήματα ετησίως. Τα αιτήματα αυτά προέρχονται από διαφόρους επιστημονικούς φορείς και παραγωγικούς τομείς της Οικονομίας από την Ελλάδα και το εξωτερικό, όπως ΑΕΙ, ΤΕΙ, Εφορείες Αρχαιοτήτων του ΥΠΠΟ, ξένες Αρχαιολογικές Σχολές, Τοπική Αυτοδιοίκηση, Επιχειρήσεις, Βιομηχανίες και ιδιώτες. Οι διάφορες κατηγορίες παροχών υπηρεσιών που εκτελέστηκαν το 2010 αφορούσαν: Χρονολογήσεις με Άνθρακα-14, μεγάλου αριθμού και ποικιλίας οργανικών υλικών. Πιστοποιήσεις και χαρακτηρισμοί διαφόρων υλικών (απολιθώματα, συσσωματώματα, παλαιοεδάφη, αρχαιολογικά δάπεδα, τοίχοι σπιτιών, περιεχόμενα σκευών κ.α.). Αναγνωρίσεις χρωστικών σε μάρμαρα, κονιάματα και εικόνες με Ηλεκτρονική Μικροσκοπία και μικροανάλυση. Αναλύσεις μαρμάρων με ισότοπα και μέγιστο μέγεθος κόκκου για των προσδιορισμό της προέλευσης του μαρμάρου μνημείων και έργων τέχνης, από το εξωτερικό και το εσωτερικό. Το εργαστήριο Άνθρακα-14 τηρεί πλήρως τις προδιαγραφές κατά ΕΝ ΕΣΟΔΑ ΑΠΟ ΠΑΡΟΧΕΣ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ Περίπου:

96 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Συντονιστής Α. Τραυλός ΕΡΓΑ 1) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ - ΝΑΝΟΥΛΙΚΑ 2) ΕΠΙΤΑΞΙΑ ΜΕ ΜΟΡΙΑΚΕΣ ΔΕΣΜΕΣ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ (ΔΙ)ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ 3) ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ SOL-GEL ΠΑΛΜΙΚΟΥ EPR 4) ΠΡΟΗΓΜΕΝΑ ΚΕΡΑΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ: Π. Αλουπογιάννης, Γ. Βεκίνης, Α. Δημουλάς, Γ. Κόρδας, Γ. Μήτρικας, Ν. Μπούκος, Α. Τραυλός ΕΙΔΙΚΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ: Γκ. Ξανθοπούλου. ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ 1) Κ. Γιαννακόπουλος, Χ. Χανδρινού, T. Paramasivam 2) Γ. Παναγιωτάτος, Γ. Μαύρου, Σ. Γαλατά, Δ. Τσούτσου, Α. Σωτηρόπουλος 3) Ι. Καρτσωνάκης, Π. Μπιλάλης, Ε. Ευθυμιάδου, Α. Καρατζάς 4) ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟΙ ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ 1) 2) E. Γκόλιας 3) Α. Αγγελοπούλου, Α. Μπαλάσκας, Χ. Ταπεινός, Α. Χατζηπαυλίδης 4) Α. Μαρίνου ΥΠΟΨΗΦΙΟΙ Μ.Δ.Ε. Ε. Μεκερίδης, Κ. Μεταξά, Γ. Παπάς, Π. Γκουνταρά, Ν. Αθανασάκου, Ι. Αποστόλογλου ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟΙ ΦΟΙΤΗΤΕΣ Hakon-Ikaros Hauge, Ζ. Κωστάκη, Π. Καινούργιος, Δ. Καραξή, Μ. Μυγιάκης, Α. Αργυρόπουλος, Α. Δαμασκηνός, Μ. Κοκλιώτη, Ν. Παγώνης, Φ. Μπούκη ΤΕΧΝΙΚΟΙ Χ.Δαρδαβέση 96

97 97 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ-ΝΑΝΟΥΛΙΚΑ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ: Α. Τραυλός ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ: Ν. Μπούκος ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ: Κ. Γιαννακόπουλος, Χ. Χανδρινού, T. Paramasivam ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ α) Υποψήφιοι Διδάκτορες : β) Υποψήφιοι ΜΔΕ : Ι. Αποστόλογλου γ) Προπτυχιακοί φοιτητές : ANTIKEIMENO Ανάπτυξη και μελέτη προηγμένων υλικών με εφαρμογές στη μικροηλεκτρονική. Μελέτη υλικών με μεθόδους ηλεκτρονικής μικροσκοπίας ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ Νανοδομές ZnO Το οξείδιο του ψευδαργύρου (ZnO) είναι ένας ημιαγωγός αμέσου ενεργειακού χάσματος 3.37 ev και υψηλής ενέργειας σύνδεσης εξιτονίου (60meV). Εξαιτίας αυτών των ιδιοτήτων του, τα τελευταία χρόνια υπάρχει έντονη ερευνητική προσπάθεια για την ανάπτυξη νανοδομών ZnO με κύριο στόχο οπτοηλεκτρονικές εφαρμογές, ανιχνευτές και καταλύτες. Συνεχίστηκε η ανάπτυξη νανοραβδίων ZnO με μεθόδους υγρής χημείας σε χαμηλές θερμοκρασίες, η διερεύνηση της μορφολογίας τους με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης, των δομικών τους χαρακτηριστικών με ηλεκτρονική μικροσκοπία διέλευσης και η μελέτη των οπτικών τους ιδιοτήτων με μετρήσεις φωτοφωταύγειας. Βρέθηκε ότι η παρασκευή νανοραβδίων υπό συνθήκες σημαντικής περίσσειας οξυγόνου, οδηγεί στην ανάπτυξη κρυσταλλικών ατελειών του τύπου σφαλμάτος επιστοίβαξης κάθετων στον κρυσταλλογραφικό άξονα c, ενώ σε συνθήκες πλούσιες σε ψευδάργυρο δεν εμφανίζονται εκτεταμένες κρυσταλλικές ατέλειες. Μελετήθηκαν επίσης οι οπτικές ιδιότητες των παραγομένων νανοραβδίων ZnO με μετρήσεις φωτοφωταύγειας σε χαμηλές θερμοκρασίες και η συσχέτισή τους με τις συνθήκες ανάπτυξης και περαιτέρω ανόπτησης, καθώς και τις ενδογενείς σημειακές ατέλειες που δημιουργούνται. Η ανάπτυξη των νανοραβδίων σε περίσσεια οξυγόνου έχει σαν αποτέλεσμα την εμφάνιση πλεγματικών κενών ψευδαργύρου VZn, ενώ η ανάπτυξη σε περίσσεια ψευδαργύρου οδηγεί σε αυξημένη συγκέντρωση πλεγματικών κενών οξυγόνου VO. Τα VZn συχετίζονται με την κορυφή των φασμάτων φωτοφωταύγειας στα 3.31 ev, Μικρογραφίες ΤΕΜ νανοραβδίων ZnO αναπτυγμένων ενώ τα VO με. την κορυφή στα σε περίσσεια Zn (a) και μετά από ανόπτηση στους ev. Οι κορυφές oc στον αέρα (b). Νανοραβδία ZnO αναπτυγμένα σε αποδώθηκαν σε ηλεκτρονιακές περίσσεια Ο, όπου εμφανίζονται σφάλματα επιστοίβαξης (c), ένα από τα οποία φαίνεται στην εικόνα HRTEM (d).

98 98 μεταβάσεις από την ζώνη αγωγιμότητας στις καταστάσεις δέκτη ΑVZn, και από τις καταστάσεις δότη DVO στην ζώνη σθένους. Οι ενέργειες ενεργοποίησης υπολογίστηκαν 123 και 199 mev αντίστοιχα.. μοντελοποίηση-υπολογισμός ενεργειακών θέσεων και ενεργειών ABX 3.35 DBX FX Energy (ev) Intensity (a.u.) 77K ea Dh DAP Energy (ev) 3.30 FX DBX ABX 3.25 ea Dh T (K) Φάσμα φωτοφωταύγειας νανοραβδίων ZnO και θερμοκρασιακή μεταβολή της θέσης των κορυφών του φάσματος από την οποία υπολογίστηκαν οι ενέργειες ενεργοποίησης των ατελειών και των συσχετιζόμενων εξιτονίων. Νανοδομικά υλικά Εικόνες ΤΕΜ υψηλής ανάλυσης και περίθλασης ηλεκτρονίων από νανοσωματίδια ZnFe2O4 που έχουν παρασκευαστεί στους 80C παρουσία NaOH Εικόνες ΤΕΜ από δείγματα τιτανίας με πρόσμιξη Nb Εικόνα ΤΕΜ υψηλής ανάλυσης σε εγκάρσια τομή δομών πύλης HfO2/Dy2O3 σε υπόστρωμα Ge Με τεχνικές ηλεκτρονικής μικροσκοπίας μελετήθηκε πλειάδα νανοϋλικών όπως νανοσωματίδια TiO2, νανοσωματίδια επικαλυμμένα με ένα δεύτερο υλικό (core shell), αλλά και λεπτά υμένια όπως αυτά για υπέρσκληρες βιοσυμβατές επικαλύψεις και αυτά για προχωρημένες εφαρμογές στη μικροηλεκτρονική.

99 99 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1 Pilatos, G., Vermisoglou, E.C., Romanos, G.E., Karanikolos, G.N., Boukos, N., Likodimos, V., Kanellopoulos, N.K. A closer look inside nanotubes: Pore structure evaluation of anodized alumina templated carbon nanotube membranes through adsorption and permeability studies (2010) Advanced Functional Materials, 20 (15), pp Cao, B.Q., Zúñiga-Pérez, J., Czekalla, C., Hilmer, H., Lenzner, J., Boukos, N., Travlos, A., Lorenz, M., Grundmann, M. Tuning the lateral density of ZnO nanowire arrays and its application as physical templates for radial nanowire heterostructures (2010) Journal of Materials Chemistry, 20 (19), pp Rajasudha, G., Shankar, H., Thangadurai, P., Boukos, N., Narayanan, V., Stephen, A. Preparation and characterization of polyindole-zno composite polymer electrolyte with LiClO4 (2010) Ionics, 16 (9), pp Drakaki, E., Klingenberg, B., Serafetinides, A.A., Kontou, E., Katsikosta, N., Tselekas, P., Evgenidou, D., Boukos, N., Zanini, A. Evaluation of laser cleaning of ancient Greek, Roman and Byzantine coins (2010) Surface and Interface Analysis, 42 (6-7), pp Zafiropoulou, I., Papagelis, K., Boukos, N., Siokou, A., Niarchos, D., Tzitzios, V. Chemical synthesis and self-assembly of hollow Ni/Ni2P hybrid nanospheres (2010) Journal of Physical Chemistry C, 114 (17), pp Nikolic, L. M., Milanovic M., Nedic S., Giannakopoulos K., Kontos A. Hydrothermal conversion of Nb-anatase nanoparticles into layered titanates (2011) Ceramics International, 37 (1) pp Boutopoulos C., Pandis C., Giannakopoulos K., Pissis P. and Zergioti I. Polymer/carbon nanotube composite patterns via laser induced forward transfer (2010), Appl. Phys. Lett. 96, Tsotsos C., Baker M.A., Polychronopoulou K., Gibson P.N., Giannakopoulos K., Polycarpou A.A, Böbel K., Rebholz C. Structure and mechanical properties of low temperature magnetron sputtered nanocrystalline (nc-)ti(n,c)/amorphous diamond like carbon (a-c:h) coatings Thin Solid Films 519 (2010) Srdić V.V., Djenadić R., Milanović M., Pavlović N., Stijepović I., Nikolić L.M., Moshopoulous E., Giannakopoulos K., Dusza J., Maca K. Direct synthesis of nanocrystalline oxide powders by wet-chemical techniques, (2010), Processing and Application of Ceramics 4 [3] 10 Nikolić M., Giannakopoulos K.P., Srdić V.V. Synthesis and characterization of mesoporous silica core-shell particles (2010), Processing and Application of Ceramics, 4 [2] Evangelou E.K., Rahman M.S., Androulidakis I.I., Dimoulas A., Mavrou G., Giannakopoulos K. P., Anagnostopoulos D.F., Valicu R., Borchert G.L. Structural and Electrical Properties of HfO 2 / Dy2O3 Gate Stacks on Ge Substrate (2010), Thin Solid Films, 518 (14), pp

100 100 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ N. Nikolaou, P. Dimitrakis, P. Normand, K. Giannakopoulos, K. Mergia, V. IoannouSougleridis, K. Kukli, J.Niinisto, M. Ritala and M. Leskela Charge trapping memories with atomic layer deposited high-k dielectrics capping layers, 2010, Materials Research Society Symposium Proceedings 1250, pp. 3-8 ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ Κ. Γιαννακόπουλος: Μέλος της Οργανωτικής Επιτροπής Τίτλος Συνεδρίου: Structural and Functional Characterization of Complex Materials Χαλκιδική, 3-5 Ιουνίου 2010, Ελλάς ΠΡΟΣΚΕΚΛΗΜΕΝΕΣ ΟΜΙΛΙΕΣ N. Boukos Growth, microstructure and optical properties of ZnO nanostructures KBSI International Collaborative Workshop November 4-5, 2010, Daejon, Korea ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Ν. Μπούκος Εργαστηριακές ασκήσεις νανοϋλικών ΔΠΜΣ Μικροσυστήματα & Νανοδιατάξεις ΕΜΠ Ν. Μπούκος Μέθοδοι χαρακτηρισμού Υλικών ΣΕΜΦΕ, ΕΜΠ Κωνσταντίνος Γιαννακόπουλος (Επίτιμος Καθηγητής - Honorary Professor) Μαθήματα ηλεκτρονικής ΜικροσκοπίαςΟργάνωση Εργαστηρίου Ηλεκτρονικών Πανεπιστήμιο του Νόβι Σάντ Σερβία (Τμήμα Τεχνολογίας των Υλικών), Ιανουάριος Μάρτιος 2010 και Ιούλιος- Σεπτέμβριος 2010 Κωνσταντίνος Γιαννακόπουλος Αισθητήρια και Μετρήσεις (Εργαστήριο) Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά (Τμήμα Ηλεκτρονικών Υπολογιστικών Συστημάτων), Ιανουάριος Δεκέμβριος 2010 Κωνσταντίνος Γιαννακόπουλος Θεωρία Κυκλωμάτων (Εργαστήριο) Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά (Τμήμα Ηλεκτρονικών Υπολογιστικών Συστημάτων), Ιανουάριος Δεκέμβριος 2010 ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΟΥ ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΑΝ ΤΟ 2010 Ονοματεπώνυμο: Ι. Αποστόλογλου Τίτλος: Ανάπτυξη, χαρακτηρισμός και μελέτη φωτοκαταλυτικών ιδιοτήτων νανοραβδίων ZnO Επιστημονικός Υπεύθυνος: Ν. Μπούκος

101 101 Εκπαιδευτικό Ίδρυμα: ΣΕΜΦΕ, ΕΜΠ ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Κωνσταντίνος Γιαννακόπουλος Innovative Research and Technology (London, United Kingdom), Εξωτερικός Σύμβουλος Φεβρουάριος- Δεκέμβριος 2010 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Dr. M. Lorenz, University of Leipzig, Germany Dr. A. Kean Mantis Deposition Ltd, Oxford, UK Kαθηγητής Δ. Τσαμάκης ΕΜΠ Καθηγητής Π Λιανός Πανεπιστήμιο Πατρών Καθηγητής Vladimir Srdic, Πανεπιστήμιο του Νόβι Σάντ Σερβία (Τμήμα Τεχνολογίας των Υλικών) Επίκουρος Καθηγητής Claus Rebholz, Πανεπιστήμιο Κύπρου (Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Παραγωγής) Επίκουρος Καθηγήτρια Ιωάννα Ζεργιώτη, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, Τομέας Φυσικής Καθηγήτρια Ljubica Nikolic, Πανεπιστήμιο του Νόβι Σάντ Σερβία (Τμήμα Τεχνολογίας των Υλικών) Επίκουρος Καθηγητής Ευάγγελος Ευαγγέλου, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων (Τμήμα Φυσικής) ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ Πρόγραμμα IAAP Marie Curie FP-7, Metallic and semiconducting nanoparticles source for electronic and optoelectronic applications, EU,

102 102 ΕΠΙΤΑΞΙΑ ΜΕ ΜΟΡΙΑΚΕΣ ΔΕΣΜΕΣ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ (ΔΙ)ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : A. Δημουλάς ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : A. Δημουλάς ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Γ. Παναγιωτάτος, Γ. Μαύρου, Σ. Γαλατά, Δ. Τσούτσου, Α. Σωτηρόπουλος ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ a) Υποψήφιοι Διδάκτορες :E. Γκόλιας b) Προπτυχιακοί φοιτητές :Hakon-Ikaros Hauge ANTIKEIMENO Tο έργο αποσκοπεί στόν προσδιορισμό των κατάλληλων διηλεκτρικών και ημιαγωγικών υλικών που θα αυξήσουν την επίδοση των νανοηλεκτρονικών διατάξεων. Παρόλο που ο κεντρικός αξονας της δουλειάς μας ακολουθεί την εξέλιξη της τεχνολογίας CMOS, στόχος μας είναι να μελετήσομε νέα υλικά και διατάξεις που θα κάνουν τα ηλεκτρονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα όχι μόνο πιο γρήγορα αλλα και πιο αποδοτικά ως προς την κατανάλωση ενέργειας. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ Η δραστηριότητα του εργαστηρίου ΜΒΕ και Ανάλυσης Διεπιφανειών κινήθηκε σε τρείς άξονες. Πρώτον, τον επαναπροσδιορισμό των ερευνητικών στόχων του εργαστηρίου σε συνδυασμό με την εξασφάλιση της απαραίτητης χρηματοδότησης, δεύτερον, τη διεύρυνση των δυνατοτήτων του εργαστηρίου με την ανάπτυξη και χρήση εργαλείων υπολογισμού των ιδιοτήτων υλικών από πρώτες αρχές βασισμένο σε Density Functional Theory (DFT), τρίτον την επέκταση των συνεργασιών του εργαστηρίου με μεγάλες ευρωπαικές εγκαταστάσεις και Ευρωπαικά ερευνητικά δίκτυα (π.χ. ΑΝΝΑ) για την πληρέστερη μελέτη των ιδιοτήτων των υλικών που παρασκευάζονται στο εργαστήριο ΜΒΕ. Παράλληλα, το εργαστήριο ασχολήθηκε με τον συντονισμό των ενεργειών για την επιτυχή ολοκλήρωση του έργου DualLogic που βρίσκεται στην τελική του φράση. Τα τελικά αποτελέσματα θα ανακοινωθούν στον απολογισμό του Στον φετινό απολογισμό θα παρουσιάσομε αναλυτικά πιο κάτω τα αποτελέσματα των υπολογισμών με DFT αφού αυτά αποτελούν ένα νέο κομμάτι της δραστηριότητάς μας που εγκαινιάστηκε το έτος Η από πρώτες αρχές μελέτη των ιδιοτήτων των υλικών έγινε σε συνεργασία με τον Επικουρο Καθηγητή του ΣΕΜΦΕ/ΕΜΠ Λ. Τσέτσερη και τον Καθηγητή του Παν/μίου Vanderbilt και του Oak Ridge National Laboratory Σ. Παντελίδη στα πλαίσια κοινής διδακτορικής διατριβής ΕΚΕΦΕ/ΕΜΠ. Μελετήθηκαν ατέλειες σε διηλεκτρικά HfO2, (βλ. Σχ. 1 &2) La2O3, Al2O3, Y2O3 πάνω σε Ge που δημιουργούνται από προσμίξεις πτητικών μορίων GeO και ατόμων Ge που διαχέονται και παραμένουν στο διηλεκτρικό. Από το φάσμα πυκνότητας ενεργειακών καταστάσεων βρέθηκε ότι τα μόρια GeO εισάγουν καταστάσεις στο ενεργειακό χάσμα που μπορούν να λειτουργήσουν ως παγίδες ηλεκτρικών φορέων. Εισαγωγή υδρογόνου μεταβάλλει τη θέση των παγίδων στο ενεργειακό χάσμα αλλα δεν τις εξαλείφει. Η μελέτη δείχνει ότι τα μόρια GeO μπορεί να παίζουν σημαντικό ρόλο στην εμφάνιση αυξημένων ρευμάτων διαρροής και στην αξιοπιστία των ηλεκτρονικκων διατάξεων MOS γερμανίου.

103 Σχ. 1 Σταθερές δομές μορίων GeO στο HfO2. Η δομή στο (α) είναι πιο σταθερή από τη δομή στο (β) κατά 0.2 ev. Τα βέλη δείχνουν τη θέση των ατόμων Ge και O στο μόριο GeO 103 Σχ. 2 Πυκνότητα ηλεκτρονικών καταστάσεων για το HfO2 (γραμμοσκιασμένη περιοχή) και το HfO2 με προσμίξεις GeO του τύπου του σχήματος 1(α) (μαύρη) και του τύπου του σχήματος 1(β) (γκρί) Στη συνέχεια μελετήθηκε η αλληλεπίδραση των προσμίξεων GeO και Ge με ατέλειες που αντιστοιχούν σε κενά Ο (oxygen vacancies) στα οξείδεια/διηλεκτρικά. Βρέθηκε ότι οι ατέλειες αυτές διευκολύνουν την διάσπαση των μορίων σε GeO σε Ge και Ο, όπου το Ge λαμβάνει θέσεις στο ενδιάμεσο των δεσμών μεταξύ των ατόμων (interstitial Ge), αλλάζοντας και περιπλέκοντας την κατανομή των ενεργειακών καταστάσεων στο ενεργειακό χάσμα (Σχ.3 & 4)). Η εργασία αυτή δείχνει την πολυπλοκότητα της κατάστασης που μπορούν να διαμορφώσουν οι ατέλειες σαν συνέπεια της δημιουργίας πτητικών μορίων GeO πράγμα που επιβάλλει την εις βάθος κατανόηση των μηχανισμών δημιουργίας μορίων GeO και την αποτελεσματική αντιμετώπιση του προβλήματος με την πλήρη εξάλειψή τους. Σχ.3: Η πιο σταθερή θέση ενός μορίου GeO στην Ύτρια. Τα βέλη δείχνουν τις θέσεις των ατόμων Ge και O στο μόριο GeO. Σχ.4: Πυκνότητα ηλεκτρονικών καταστάσεων για την Ύτρια (γραμμοσκιασμένη περιοχή) και την Yτρια με προσμίξεις GeO (μπλε) και Ge (πράσινη).

104 104 ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ D. Tsoutsou, Y. Panayiotatos, A. Sotiropoulos, G. Mavrou, E. Golias, S.F. Galata, and A. Dimoulas, Chemical stability of lanthanum germanate passivating layer on Ge upon high-k deposition: A photoemission study on the role of La in the interface chemistry, J. Appl. Phys. 108, (2010). M.S. Rahman, E.K. Evangelou, I.I. Androulidakis, A. Dimoulas, G. Mavrou, S. Galata SILC decay in La2O3 gate dielectrics grown on Ge substrates subjected to constant voltage stress, Sol. St. Electron. 54, 979 (2010) E.K. Evangelou, M.S. Rahman, I.I. Androulidakis, A. Dimoulas, G. Mavrou, K.P. Giannakopoulos, D.F. Anagnostopoulos, R. Valicu, G.L. Borchert, Structural and electrical properties of HfO2/Dy2O3 gate stacks on Ge substrates Thin Sol. Films 518, 3964 (2010) A. Dimoulas, D. Tsoutsou, Y. Panayiotatos, A Sotiropoulos, G. Mavrou, S.F. Galata, and E. Golias The role of La surface chemistry in the passivation of Ge, Appl. Phys. Lett. 96, (2010) ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ A. Dimoulas, D. Tsoutsou, S.F. Galata, Y. Panayiotatos, G. Mavrou, and E. Golias, Ge surfaces and its passivation by rare earth lanthanum germanate dielectric ECS Trans. 33 (6) 433 (2010). M.S. Rahman, E.K. Evangelou, A. Dimoulas, Maxwell-Wagner instabilities and defects generation during CVS in REO-HfO2 gate stacks grown on Germanium based MOS devices ECS Trans. 33 (3) 367 (2010) ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ Α. Δημουλάς, συνδιοργανωτής του συμποσίου Η Post-Si CMOS electronic devices: the role of Ge and III-V materials EMRS 2010 Spring Meeiting, Strasbourg. Α. Δημουλάς, ESSDERC-ESSCIRC 2010, Μέλος της Συμβουλευτικής Επιτροπής και της Επιτροπής προγράμματος-advanced CMOS Α. Δημουλάς, IEDM 2010, μέλος της επιτροπής προγράμματος -Process Technologies ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΑ A. Dimoulas, G. Mavrou, D. Tsoutsou, Y. Panayiotatos, A. Sotiropoulos, S. F. Galata, E. Golias, C. Merckling, and M. Caymax Photoelectron spectroscopy of the initial oxidation stages of Al-covered GaAs surfaces under atomic oxygen exposure conditions MRS 2010 Spring Meeting, San Francisco, CA, USA D. Tsoutsou, G. Mavrou, Y. Panayiotatos, A. Sotiropoulos, S. F. Galata, E. Golias, A. Dimoulas, C. Merckling and M. Caymax Core-level photoemission study of Al and Setreated GaAs and Ge surfaces E-MRS 2010 Spring Meeting, Strasbourg, France Ε. Golias, L. Tsetseris, A. Dimoulas and S.T. Pantelides Ge volatilization products in high-k gate dielectrics, E-MRS Spring Meeting 2010, Strasbourg, France

105 105 V. Ioannou-Souglerides, S.F. Galata, E. Golias, Th. Speliotis, A. Dimoulas, D. Giubertoni, S. Gennaro, and M. Barozzi Low temperature metal induced dopant activation of Ge n+/p and p+/n diodes, E-MRS Spring Meeting 2010, Strasbourg, France ΠΡΟΣΚΕΚΛΗΜΕΝΕΣ ΟΜΙΛΙΕΣ A. Δημουλάς, ECS 218th meeting Las Vegas October Title: Germanium surface and its passivation by rare earth oxides A. Δημουλάς, Seminar, CEA-LETI Grenoble, France, October 8, Title: Passivation and gate stacks for germanium MOS technology A. Δημουλάς, WoDiM 2010, Bratislava, Slovakia, June Title: Dielectrics on high mobility substrates for aggressively scaled CMOS Α. Δημουλάς, 4th International Workshop on High-k Dielectrics on High Carrier Mobility Channel Materials, May 25-27, 2010 Hsin-Hsu, Taiwan : Title: The Ge surface and its passivation by rare earth oxides and selenium Α. Δημουλάς, Nanosil Visionary Workshop: High Mobility nmos Substrates: Strained Si, Ge or III-V?, Glasgow, March 17, Title: The DUALLOGIC route to high mobility nchannel devices ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Α. Δημουλάς, Συμμετοχή σε εργαστηριακό μάθημα Ειδικά θέματα πειραματικής Φυσικής στα πλαίσια κοινού μεταπτυχιακού προγράμματος με το ΣΕΜΦΕ/ΕΜΠ που διδάχθηκε την περίοδο Σεπτέμβριος-Δεκέμβριος ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΟΥ ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΑΝ ΤΟ 2010 Ονοματεπώνυμο Hakon-Ικαρος Hauge Τίτλος: Αδρανοποίηση καταστάσεων με Al και Se σε επιφάνειες GaAs Επιστημονικός Υπεύθυνος από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» Α. Δημουλάς Εκπαιδευτικό Ίδρυμα στο οποίο παρουσιάστηκε: ΣΕΜΦΕ/ΕΜΠ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Dr. Matty Caymax and Dr. Clement Merckling, IMEC, Belgium Drs. D. Giubertoni, S. Gennaro, and M. Barozzi, MiNA Lab, - Center for Materials and Microsystems FBK, Trento, Italy Επικ. Καθ. κ. Λεωνίδας Τσέτσερης, ΣΕΜΦΕ/ΕΜΠ Καθ. κ. Σωκράτης Παντελίδης, Vanderbilt University and Oak Ridge National Laboratory, USA Επικ. Καθ. κ. Ε.Κ. Ευαγγέλου, Τμήμα Φυσικής, Παν/μιο Ιωαννίνων Dr. Shahinour Rahman, GSI, Detektorlabor, Darmstadt, Germany Dr. V. Ioannou-Sougleridis, IMEL, NCSR DEMOKRITOS

106 106 ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ Συνολικά το έτος 2010 εισέρευσαν στο ΕΚΕΦΕ από το Ευρωπαικό έργο ICT-DUALLOGIC - Dual channel CMOS for (sub)-22 nm high performance logic. ΑΛΛΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Α. Δημουλάς, Guest Editor, Solid State Electronics, Volume 54, issue 9, September 2010; Selected papers from the ESSDERC 2009 Conference. Α. Δημουλάς Μέλος της τριμελούς και της επταμελούς επιτροπής του υποψήφιου διδάκτορα του Παν/μιου Ιωαννίνων Ιωσήφ Ανδρουλιδάκη. Η διατριβή του με τίτλο Ανάπτυξη προτύπου (model) για την ηλεκτρική συμπεριφορά διατάξεων MOS που βασίζονται σε οξείδια υψηλής διηλεκτρικής σταθεράς ολοκληρώθηκε τον Μάρτιο του Α. Δημουλάς Μέλος, με την ιδιότητα Rapporteur, της επταμελούς επιτροπής του υποψηφίου διδάκτορα Louis Hutin στο Πολυτεχνείο της Grenoble (INPG) και του εργαστηρίου CEA-LETI της Grenoble. Η διατριβή του με τίτλο Etude des transistors MOSFET a barrier Schottky, a canal Silicium et Germanium sur couches minces ολοκληρώθηκε 7 Οκτωβρίου 2010 με την παρουσίασή της ενώπιον της επταμελούς επιτροπής.

107 107 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ SOL-GEL ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Γ. Κόρδας ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Γ. Μήτρικας ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Ι. Καρτσωνάκης, Π. Μπιλάλης, Ε. Ευθυμιάδου, Α. Καρατζάς ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ α) Υποψήφιοι Διδάκτορες : Α. Αγγελοπούλου, Α. Μπαλάσκας, Χ. Ταπεινός, Α. Χατζηπαυλίδης β) Υποψήφιοι ΜΔΕ : Ε. Μεκερίδης, Κ. Μεταξά, Γ. Παπάς. γ) Προπτυχιακοί φοιτητές : Ζ. Κωστάκη, Π. Καινούργιος, Δ. Καραξή, Μ. Μυγιάκης, Α. Αργυρόπουλος, Α. Δαμασκηνός, Μ. Κοκλιώτη ANTIKEIMENO Ανάπτυξη τεχνολογίας για την προστασία κραμμάτων αλουμινίου, σιδήρου και μαγνησίου που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία αεροπορίας και αυτοκινήτου από διάβρωση. Μελέτη προστατευτικών επιστρώσεων με βάση τα αγώγιμα πολυμερή, την τεχνολογία νανοδοχείων και τη μέθοδο λύματος πηκτής (sol-gel). Ανάπτυξη προχωρημένων τεχνικών φασματοσκοπίας EPR για εφαρμογή σε κβαντικούς υπολογιστές και μελέτη ηλεκτρονικής και γεωμετρικής δομής γυαλιών, μοριακών μαγνητών και παραμαγνητικών σωματιδίων. Ανάπτυξη νανο-περιεκτών ως μεταφορείς φαρμάκων, με τριπλή διέγερση για την θεραπεία καρκίνου προστάτη και μαστού. MQ NMR μελέτη βιο-γυαλιών για την ανάπτυξη μοντέλου δομής των αλκαλίων. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ α) Πολυεπίπεδη προστασία υλικών για μηχανήματα από «έξυπνα»νανοδοχεία. Στα πλαίσια του προγράμματος MUST Multi-level protection of materials for vehicles by smart nanocontainers έχει γίνει σύνθεση και χαρακτηρισμός νανοδοχείων από ανόργανα (οξείδια του δημητρίου μολυβδαινίου, οξείδια του χαλκού) υλικά. Τα νανοδοχεία έχουν πληρωθεί με οργανικούς αναστολείς διάβρωσης και αντιμολυσματικές ενώσεις. Πραγματοποιήθηκε μελέτη της πλήρωσης και απελευθέρωσης των ουσιών προς και από τα νανοδοχεία. Εποξειδικές-οργανοπυριτικές επιστρώσεις, που περιλαμβάνουν πληρωμένους με αναστολείς διάβρωσης νανοπεριέκτες, έχουν εναποτεθεί σε υποστρώματα κραμάτων αργιλίου, σιδήρου και μαγνησίου για αντιδιαβρωτική και αντιμικροβιακή προστασία. Οι νανοπεριέκτες έχουν την ιδιότητα να απελευθερώνουν τους αναστολείς διάβρωσης όταν η Σχήμα 1. Bode διάγραμμα από εποξειδικές- Σχήμα 2. Νανοπαγίδες διά-βρωση αρχίσει. Περεοργανοπυριτικές επιστρώσεις που περιέχουν νερού ταίρω, συντέθηκαν νανοπα10 % w/w νανοδοχεία μετά από έκθεση σε 0.5 γίδες νερού και διαβρωτικών M NaCl. παραγόντων με διάμετρο από 70 έως 750 nm. Η ικανότητα των νανοπαγίδων νερού και διαβρωτικών παραγόντων είναι η απορρόφηση νερού φορές το βάρος τους, και η μείωση χλωρίου κατά 67%, αντίστοιχα. Όλες οι νανοπαγίδες μπορούν να αναγεννηθούν. β) Σύνθεση, χαρακτηρισμός και βιολογική μελέτη τροποποιημένων πολυμερικών νανοδοχείων ως μεταφορείς φαρμάκων. Στα πλαίσια του προγράμματος IDEAS είναι ο σχεδιασμός, η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός οργανικών ή ανόργανων νανοδοχείων, ειδικά τροποποιημένων για τη στοχευόμενη μεταφορά φαρμάκων

108 108 σε πάσχοντες βιολογικούς στόχους. Σκοπός της στοχευόμενης μεταφοράς είναι η βελτίωση της τοξικής δράσης των φαρμάκων, αύξηση του χρόνου κυκλοφορίας των φαρμάκων στον οργανισμό και ελεγχόμενη αποδέσμευση από τους μεταφορείς. Αναλυτικότερα για τα οργανικά νανοδοχεία πραγματοποιήθηκε η σύνθεση αφενός οργανικών νανοφορέων και αφετέρου μικκυλίων. Οι οργανικοί νανοφορείς σχεδιάστηκαν με σκοπό την ελεγχόμενη αποδέσμευση των φαρμακευτικών ουσιών σε διαφορετικό περιβάλλον ph και θερμοκρασίας, αντίστοιχα των συνθηκών που επικρατούν στα καρκινικά κύτταρα. Ο δομικός χαρακτηρισμός των νανοδοχείων πραγματοποιήθηκε με τη χρήση φασματοσκοπίας IR και ο μορφολογικός χαρακτηρισμός με τη χρήση μικροσκοπίας SEM και TEM. Πραγματοποιήθηκε επίσης ο εγκλωβισμός μαγνητικών νανοσωματιδίων και η μελέτη των ιδιοτήτων (Σχήμα 3). Η διάμετρός τους προσδιορίστηκε με τη χρήση δυναμικής σκέδασης φωτός (DLS). Ακολούθησε η μελέτη της εκλεκτικής αποδέσμευσης σε διαφορετικές συνθήκες (Σχήμα 4). Σχήμα 3. TEM εικόνα των εγκλωβισμένων μαγνητικών νανοσωματιδίων σε οργανικά νανοδοχεία. Σχήμα 4. Μελέτη της εκλεκτικής δέσμευσης και αποδέσμευσης του φαρμάκου (Ντονορουμπικίνη) σε διαφορετικό περιβάλλον ph. Για τη σύνθεση των μικκυλίων συνετέθησαν τροποποιημένα μονομερή με ακραίες λειτουργικές ομάδες οι οποίες προσδίδουν ιδιαίτερες ιδιότητες στα τελικά πολυμερή (Σχήμα 5Α). Μετά τη σύνθεση των μικκυλίων ακολούθησε χαρακτηρισμός με φασματοσκοπία IR και ΝΜR (Σχήμα 5Β) ενώ έγινε εγκλεισμός αντικαρκινικών φαρμάκων. Προσδιορίστηκε το ποσοστό του φαρμάκου το οποίο απελευθερώθηκε σε διαφορετικές τιμές ph και θερμακρασίας. Πραγματοποιήθηκαν πειράματα προσδιορισμού της τοξικότητας σε δύο καρκινικές σειρές. Α) Β) Σχήμα 5. Α) Σύνθεση μικκυλίων των πολυμερών που έχουν παρασκευαστεί. Β) Χαρακτηρισμός των πολμερικών μικκυλίων με φασματοσκοπία ΝΜR. γ) Φασματοσκοπία Παλμικού EPR και Κβαντικοί Υπολογιστές Το αντικείμενο του έργου είναι η ανάπτυξη προχωρημένων μεθόδων παλμικού EPR και η εύρεση νέων υλικών για εφαρμογή σε κβαντικούς υπολογιστές. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον σε αυτή την κατεύθυνση παρουσιάζουν τα υβριδικά συστήματα ηλεκτρονικούπυρηνικού σπιν, όπου τα δύο qubits συνδέονται μέσω της υπέρλεπτης αλληλεπίδρασης. Πρόσφατα, χρησιμοποιώντας τη σταθερή ρίζα CH(COOH)2, S =1/2, σε ένα ακτινοβολημένο κρύσταλλο μαλονικού οξέος δείξαμε ότι Σχήμα 6. Κβαντική πύλη CNOT με είναι δυνατόν να ελεγχθεί η πόλωση πυρηνικού σπιν σε χρήση μόνο παλμών μικροκυμάτων χρόνους τάξης του 1 s καθώς επίσης και να επιτευχθεί εναλλαγή μεταξύ ενεργητικής και παθητικής δυναμικής κατάστασης χρησιμοποιώντας αποκλειστικά παλμούς μικροκυμάτων.

109 109 Ως συνέπεια αυτού του επιτεύγματος διερευνούμε πιθανές ακολουθίες παλμών που βασίζονται σε αυτή τη μεθοδολογία προκειμένου να κατασκευαστεί ένα πλήρες σύνολο γενικών κβαντικών πυλών. ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΜΕ ΚΡΙΤΗ 1. Kartsonakis, Ι.Α., Daniilidis, Ι.L., Pappas, G.S., Kordas, G.C. Encapsulation and Release of Corrosion Inhibitors into Titania Nanocontainers (2010) Journal for Nanoscience and Nanotechnology,10, pp Kartsonakis, Ι.Α., Kordas, G.C. Synthesis and Characterization of Cerium Molybdate Nanocontainers and their Inhibitor Complexes (2010) Journal of American Ceramic Society, 93, pp Tsirimpis, A., Kartsonakis, Ι.Α., Daniilidis, Ι.L., Liatsi, P., Kordas, G.C. Synthesis of conductive polymeric composite coatings for corrosion protection applications (2010) Progress in Organic Coatings, 67, pp Efthimiadou, E.K., Karaliota, A., Psomas, G. Metal complexes of the third-generation quinolone antimicrobial drug sparfloxacin: Structure and biological evaluation (2010) Journal of Inorganic Biochemistry, 104 (4), pp Ribas, X., Calle, C., Poater, A., Casitas, A., Gómez, L., Xifra, R, Parella, T., BenetBuchholz, J., Schweiger, A., Mitrikas, G., Solà, M., Llobet, A., Stack, T.D.P. Facile C-H Bond Cleavage via a Proton-Coupled Electron Transfer Involving a CH Cu-II Interaction (2010) J. Am. Chem. Soc., 132 (35), pp García-Rubio, I., Mitrikas, G. Structure and spin density of ferric low-spin heme complexes determined with highresolution ESEEM experiments at 35 GHz (2010) J. Biol. Inorg. Chem., 15 (6), pp Mitrikas, G., Sanakis, Y., Papavassiliou, G. Ultrafast control of nuclear spins using only microwave pulses: Towards switchable solid-state quantum gates (2010) Phys. Rev. A, 81 (2), art. no ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ 1. Balaskas, A., Kordas, G. Improvement of anti-corrosive properties of ORMOSIL coatings with loaded inorganic nanocontainers for protection of AA 2024-T3 8th International Symposium on Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS 2010, 6-11 June Algarve, Portugal, p. 29 in the Book of Abstracts 2. Mitrikas, G., Kordas, G. Solid-State Quantum Gates based on Hybrid Electron-Nuclear Spin Systems Joint EUROMAR 2010 and 17th ISMAR Conference, 4-9 July 2010 Florence, Italy, p. 462 in the Book of Abstracts 3. Efthimiadou, E., Kordas, G.

110 110 Synthesis and characterization of biodegradable polymeric micelles with PLA-PEG block copolymer containing Doxorubicyn 140 Ελληνικό Συμπόσιο Φαρμακευτικής Χημείας, Απριλίου 2010, Θεσσαλονίκη, Ελλάδα, p. 51 in the Book of Abstracts 4. Efthimiadou, E.K., Tapeinos, C., Metaxa, C., Kordas, G. PH and temperature - sensitive multiblock copolymers for targeted anticancer drug delivery Interfacing Chemical Biology and Drug Discovery 46 th International Conference on Medicinal Chemistry 460 Rencontres Internationales de Chimie Thérapeutique, Reims, June 30 - July 2, 2010, France, p. 46 in the Book of Abstracts ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΣΥΝΕΔΡΙΑ 1. Balaskas Andronikos 8th International Symposium on Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS 2010 Algarve, 6-11 June, 2010, Portugal 2. Mitrikas George Joint EUROMAR 2010 and 17th ISMAR Conference Florence, 4-7 July, 2010, Italy 3. Ευθυμιάδου Ελένη 140 Ελληνικό Συμπόσιο Φαρμακευτικής Χημείας Θεσσαλονίκη, Απριλίου, Ελλάδα 4. Efthimiadou Eleni Interfacing Chemical Biology and Drug Discovery 46 th International Conference on Medicinal Chemistry 460 Rencontres Internationales de Chimie Thérapeutique Reims, June 30 - July 2, 2010, France 5. Tapeinos Christos Interfacing Chemical Biology and Drug Discovery 46 th International Conference on Medicinal Chemistry 460 Rencontres Internationales de Chimie Thérapeutique Reims, June 30 - July 2, 2010, France ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Γεώργιος Μήτρικας «Κβαντικοί Υπολογιστές: βασικές έννοιες και μελλοντικές εφαρμογές» Διάλεξη στο Γενικό Κύκλο του Θερινού Σχολείου του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος», 5-16 Ιουλίου 2010 Γεώργιος Μήτρικας «ΦΥΕ 34 Κλασική Φυσική ΙΙ» Σχολή Θετικών Επιστημών Ακαδημαικό έτος και Τεχνολογίας, Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, Ιωάννης Καρτσωνάκης (Συνεργαζόμενος) «Τεχνικές Ανάπτυξης και Χαρακτηρισμού Νανοϋλικών» Τομέας ΙΙΙ Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών, Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αύγουστος Φεβρουάριος 2011

111 111 ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΕΣ ΔΙΑΤΡΙΒΕΣ ΠΟΥ ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΑΝ ΤΟ 2010 Ονοματεπώνυμο Διδάκτορα: Ιωάννης Καρτσωνάκης Τίτλος διατριβής: «Ηλεκτροχημικές Εναποθέσεις Αγώγιμων Πολυμερών για Αντιδιαβρωτική Προστασία Μετάλλων» Επιστημονικός Υπεύθυνος από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»: Γεώργιος Κόρδας Εκπαιδευτικό Ίδρυμα στο οποίο παρουσιάστηκε: Τμήμα Χημείας - Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΟΥ ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΑΝ ΤΟ 2010 Ονοματεπώνυμο: Ζαχαρένια Κωστάκη Τίτλος: «Σύνθεση και Χαρακτηρισμός Νανοδοχείων Οξειδίου Χαλκού» Επιστημονικός Υπεύθυνος από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»: Γεώργιος Κόρδας Εκπαιδευτικό Ίδρυμα στο οποίο παρουσιάστηκε: Τμήμα Επιστήμης Υλικών - Πανεπιστήμιο Πατρών. ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Γ. Κόρδας Σύνθεση υλικών, Petrocoll 2001-σήμερα ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ Dr. Inés García-Rubio, Laboratory of Physical Chemistry, ETH Zurich, Switzerland. Dr. Xavi Ribas, Departament de Química and Serveis Tècnics de Recerca, Universitat de Girona, Spain Dr. Sven Schroeder, Mankiewicz Gebr. & Co. Dr. Jochen Norwig, Bayer Technology Services GmbH Dr. Vogelsang Joerg-Alfred, SIKA Technology AG Prof. Warszynski Piotr Institute of Catalysis and Surface Chemistry Prof. Jovanovic Aleksandar, Steinbeis Advanced Risk Technologies GmbH Dr. Montemor Fatima, Instituto Superior Tecnico Dr. Daniele Bassan, Centro Ricerche Fiat Dr. Stein Dietrichson Re-Turn AS Dr. Luca Maitan VARNISH Srl Dr. Claudia Witt Daimler AG Dr. Schmidt-Hansberg Thomas, Chemetall Prof. Heikki Juhani Tenhu University of Helsinki Dr. Krzysztof Dolinski KMM-VIN Dr. Theo Hack, EADS Deutschland GmbH Dr. Mikhail Zheludkevich, University of Aveiro Dr. Christian Simon, SINTEF Dr. Dmitry Shchukin, Max-Planck-Institut f. Kolloid- und Grenzflächenforschung Prof. Guido Grundmeier, University of Paderborn

112 112 ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ FP7 IDEAS Grant ERC, NANOTHERAPY, A Novel Nano-container drug carrier for targeted treatment of prostate cancer, DG RTD/S2/AMH/cv/D(2008)558627, Project Number FP7 Collaborative Project MUST ( Multi-Level Protection of Materials for Vehicles by SMART Nanocontainers EC Grant Agreement Number NMP3-LA )

113 113 ΠΡΟΗΓΜΕΝΑ ΚΕΡΑΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : Δρ Γεώργιος Βεκίνης ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : Δρ Γκαλίνα Ξανθοπούλου ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ : ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ α) Υποψήφιοι Διδάκτορες : Αμαλία Μαρίνου β) Υποψήφιοι ΜΔΕ : Πηνελόπη Γκουνταρά, Νιόβη Αθανασάκου γ) Προπτυχιακοί φοιτητές : Νίκος Παγώνης, Φανή Μπούκη ΤΕΧΝΙΚΟΙ-ΠΑΡΑΣΚΕΥΑΣΤΕΣ : Χρυσούλα Δαρδαβέση ANTIKEIMENO Το Εργαστήριο Προηγμένων Κεραμικών (Advanced Ceramics Laboratory ACL) προσφέρει ένα πολυκλαδικό ερευνητικό περιβάλλον με σημαντικές υποδομές σύνθεσης και χαρακτηρισμού κεραμικών και σύνθετων υλικών. Οι τρέχουσες ερευνητικές δραστηριότητες περιλαμβάνουν μελέτες ανάπτυξης υλικών για θερμομηχανική προστασία Διαστημοπλοίων κατά την είσοδό τους σε πλανητικές ατμόσφαιρες και σύνθεση υλικών με τη μέθοδο «Αυτο-προωθούμενη σύνθεση υψηλών θερμοκρασιών (SHS)» για πυρίμαχα, καταλύτες και άλλα υλικά. Συγκεκριμένα, κατά το 2010, διεξήχθησαν μελέτες για α) Υβριδικά θερμομηχανικά συστήματα για προστασία διαστημοπλοίων β) Μελέτες στα πλαίσια του έργου FP7/SPACE RASTAS-SPEAR συστημάτων θερμομηχανικής προστασίας διαστημοπλοίων γ) Καταλύτες για περιβαλλοντικές και βιομηχανικές εφαρμογές και δ) Έρευνα βιομηχανικής επεξεργασίας υλικών με μικροκύματα για μείωση ενεργειακής κατανάλωσης, χρόνου επεξεργασίας και περιβαλλοντικών επιπτώσεων, ειδικά για τις βιομηχανίες κεραμικών, λιγνίτη, αποβλήτων κ.α., μέσο του τεχνοβλαστού μας AIT ΑΕΒΕ. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ 1. Υλικά και συστήματα για διαστημικές εφαρμογές α) Μελέτες του υλικού ASTERM (για θερμομηχανική προστασία διαστημοπλοίων) στα πλαίσια του έργου «RASTAS SPEAR» στο πρόγραμμα FP7/SPACE. Η συνολική επιχορήγηση του έργου για το εργαστήριο είναι περίπου 270kEuro και ο συνολικός προϋπολογισμός είναι περίπου 2.4ΜΕ για 26 μήνες. Άρχισε την 1 Σεπτεμβρίου 2010 και θα τελειώσει στις 31 Οκτωβρίου Συντονιστής είναι η εταιρεία EADS/ASTRIUM, Γαλλίας. Η θερμοκρασία της εξωτερικής επιφάνειας διαστημοπλοίων που διεισδύουν πλανητικές ατμόσφαιρες με πολύ υψηλές ταχύτητες (ιδίως εξερευνητικά σκάφη), φτάνει σε επίπεδα πλάσματος λόγω της τριβής με την ατμόσφαιρα. Η θερμική ροή εξαρτάται από τις συνθήκες (σχήμα, ταχύτητα, ατμόσφαιρα κ.α.) αλλά μπορεί να φτάσει μέχρι και 30MW/m2 που δίνει, για συνολικό χρόνο διείσδυσης δεύτερα, συνολικό θερμικό φορτίο μέχρι και 700MJ/m2. Επειδή κανένα υλικό δεν μπορεί να αντέξει τέτοια επίπεδα θερμότητας, τα διαστημόπλοια προστατεύονται με θερμοπροστατευτικά συστήματα (TPS) ελεγχόμενης εξάτμισης (ablation), με βάση άνθρακα και