Prirodno-matematički fakultet UNSA | Projekti profesora Odsjeka za fiziku

Prema javnom pozivu za sufinansiranje naučnoistraživačkih/umjetničkoistraživačkih i istraživačkorazvojnih projekata i programa iz Budžeta Kantona Sarajevo za 2024. godinu odobreno je finansiranje dva projekta Odsjeka za fiziku Prirodno-matematičkog fakulteta UNSA u ukupnom iznosu od 118 800 KM.

Odobreni projekti su:

1. “Razvoj novog metoda kvantnih orbita i njegova primjena  u atonauci” voditelja prof. dr. Elvedina Hasovića i
2. “ZnO nanofilmovi dopirani metalima (Mg, Al i Cu) kao fotokatalizatori u novim tehnologijama za zaštitu okoliša” voditeljice prof. dr. Maje Đekić.

Projekat “Razvoj novog metoda kvantnih orbita i njegova primjena u atonauci” bavi se fundamentalnim istraživanjima u oblasti teorijske fizike. Višestoljetna nastojanja da se prošire spoznaje o svijetu koji nas okružuje usko su vezana za mogućnost proučavanja, analize i kontrole procesa na što manjim, kako prostornim tako i vremenskim skalama. Mogućnost generacije atosekundnih pulseva otvorila je novo područje istraživanja koje se zove atonauka. Upravo je Nobelova nagrada iz fizike za 2023. godinu dodijeljena naučnicima koji su svojim istraživanjima utemeljili atonauku kao posebnu naučnu disciplinu. U okviru predloženog projekta razviće se novi, modifikovani metod kvantnih orbita koji će biti primjenjiv i na slučaj kada je kvantno-mehaničko stanje valentnog elektrona opisano pomoću orbitala Slaterovog tipa, što do sada nije bio slučaj. Modifikovani metod kvantnih orbita će omogućiti da se detaljnije istraže i opišu procesi jonizacije iznad praga i generacije viših harmonika u kompleksnim laserskim poljima, kao što su bicirkularno i ortogonalno bihromatsko polje. Obzirom da se radi o fundamentalnim istraživanjima, očekuje se da će se uspješnom realizacijom projekta produbiti razumijevanje interakcije jakog elektromagnetnog zračenja i materije, a posebno procesa generacije viših harmonika koji predstavlja osnovu razvoja atofizike.

Projekat “ZnO nanofilmovi dopirani metalima (Mg, Al i Cu) kao fotokatalizatori u novim tehnologijama za zaštitu okoliša” je iz oblasti eksperimentalne fizike kondenzirane materije. Jedno od najaktuelnijih istraživanja današnjice odnosi se na pročišćavanje okoliša, prvenstveno vode i zraka. U ovim istraživanjima važnu ulogu imaju fotokatalitički procesi, a ZnO spada u grupu fotokatalitičkih materijala koji su najviše zastupljeni. Projekat podrazumijeva sintezu nanofilmova ZnO metodom spin-coatinga na različitim supstratima. Najveći nedostatak ZnO je njegova širina zabranjene zone od oko 3,2 eV što znači da je ZnO fotokatalitički aktivan najčešće samo pod djelovanjem ultraljubičastog zračenja. Jedan od načina za poboljšanje apsorpcije vidljive svjetlosti u materijalu je podešavanje njegove širine zabranjene zone dopiranjem metalima. Dopiranjem se rub optičke apsorpcije ZnO može pomaknuti u područje vidljive svjetlosti. Nakon proizvodnje dopiranih ZnO nanofilmova, detaljna karakterizacija morfologije i strukture s hijerarhijskim elementima na mikro- i nanoskali provešće se pomoću skenirajućeg elektronskog mikroskopa, rendgenske difrakcije i mikroskopa atomskih sila. Optičke osobine će se ispitati UV-Vis spektroskopijom, te će se na osnovu dobijenih podataka ispitati zavisnost širine zabranjene zone od koncentracije metala kao i njen uticaj na fotokatalitičku aktivnost. Nakon optimizacije uslova proizvodnje i potvrde dobre fotokatalitičke aktivnosti, dobijeni ZnO nanofilmovi moći će se koristiti kao nova tehnologija za zaštitu okoliša.