Kemiska sektionen

Material i bulkform

Forskningen på material i bulkform rör i princip alla material som inte har speciella mikrostrukturer (tunna filmer, nanomaterial etc.). Forskningen fokuserar på hur materialens egenskaper påverkas av kemisk sammansättning och kristallstruktur. Till exempel studeras hur den kemiska sammansättningen påverkar de magnetiska egenskaperna utan att kristallstrukturen förändras hos Fe2P-baserade legeringar. En särskild vinkling utgör studier av lågdimensionella strukturer, uppbyggda av skikt (~2D) eller av kedjor (~1D).

De fasta ämnena syntetiseras ofta med högtemperaturmetodik, genom att elementen reagerar med varandra vid höga temperaturer. Beroende på de ingående elementens egenskaper används olika syntesmetodiker, till exempel ljusbågssmältning och induktionssmältning. Dessa material har tillämpningar inom bland annat konstruktionsmaterial, vätelagring och magnetiska material. Ibland är en efterföljande rumstemperatursyntes möjlig, där sammansättning och struktur ändras när ett enda atomslag till en del avlägsnas ur ett fast ämne i kontakt med en vätska, utan att detta bryts ner totalt och löses upp, en unik väg till nya material. 

Magnetiska material

Forskningen på magnetiska material fokuserar bland annat på den magnetokaloriska effekten, vilken innebär att materialet förändrar sin temperatur då det förs in eller ut ur ett magnetiskt fält. Dessa material kan användas för bland annat nya magnetiska kylskåp med en högre energieffektivitet än vanliga kylskåp.

Läs mer om magnetism

Vätelagring

Vissa typer av material har egenskapen att kunna absorbera och lagra stora mängder väte. Dessa material har tillämpningar inom energilagring som batterier eller vätetankar för bränslecellsdrivna motorer. Forskningen fokuserar på att finna nya lätta material med goda vätelagringsegenskaper.

Läs mer om vätelagring

Låg dimensionalitet och mjuk kemi

Egenskaper påverkas starkt av ämnens dimensionalitet, t.ex. magnetism, lednings­förmåga och ferroelektricitet. Studier av lågdimensionella ämnen har ännu inte lett till att man väl känner hur deras fysikaliska egenskaper beror av struktur och sammansättning. I framtiden kanske dessa kan styras och utmynna i olika tekniska användningsområden. Mjuk kemi (”chimie douce”) möjliggör att metastabila faser kan framställas, dvs. sådana som inte tål hög temperatur som konventionella syntes­metoder innebär. 

Läs mer om dimensionalitet