Zinātnes Vēstnesis

TURPINĀM IEPAZĪSTINĀT AR LATVIJAS ZINĀTNISKAJIEM INSTITŪTIEM: Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts // "Zinātnes Vēstnesis"

TURPINĀM IEPAZĪSTINĀT AR LATVIJAS ZINĀTNISKAJIEM INSTITŪTIEM: Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts // "Zinātnes Vēstnesis"

"Zinātnes spēks ir sadarbībā. Novēlām visiem Latvijas zinātnes centriem stiprināt vienam otru sadarbojoties, katram fokusējoties uz savu unikālo vērtību un audzējot to. Kopā mēs varam vairāk! Veidosim kopīgus pētniecības centrus, un integrēsimies Eiropas zinātnē. Zinātne ir starptautiska - kopā Eiropā mēs varam vēl vairāk!”: LU CFI direktors Andris Anspoks

Laikraksts "Zinātnes Vēstnesis" 5 (632), 2023. gada 29. maijs (PDF)

 

TURPINĀM IEPAZĪSTINĀT AR LATVIJAS ZINĀTNISKAJIEM INSTITŪTIEM
Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts

 

Akronīms: LU CFI
Dibināšanas gads: 1978.
Moto: Degsme virza progresu.
Misija: Radīt dinamisku vidi globālu sabiedrības izaicinājumu un tehnoloģiju risinājumiem, stiprinot Latvijas un Eiropas zinātnes lomu pasaulē.
Vīzija: Būt pasaules līmeņa atzītam ekselences centram – izcilai vietai zinātnei unF inovācijām.
Vērtības:
• Izcilība zinātnē un inovācijās – reputācija un kompetence, ko rada izcili zinātnieki un izcila atbalsta ekosistēma.
• Attīstība – zinātnes, zinātnieku un dziļo tehnoloģiju (deep-tech) ekosistēmas attīstība un izaugsme.
• Sadarbība – sinerģija un jaunu zināšanu koprade sadarbības projektos un publikācijās, atvērtība un iekļaujoša attīstība, ievērojot atvērtās zinātnes principus.
• Ilgtspējīgi risinājumi – nozīmīga ietekme, uzticībā un atbildībā balstīta sabiedrības labuma radīšana.
Kolektīvu raksturojošs īpašības vārds: Aizrautība.
Darbinieku skaits: 258 (no tiem 94 ar doktora grādu un 87 studenti).
Zinātniskais personāls: 142

Projekti
2001. gadā sīvā konkurencē LU CFI uzvarēja Eiropas Komisijas rīkotajā konkursā ar projektu “Excellence Centre of Advanced Material Research and Technology” (CAMART). Šī tehnoloģiju pārneses centra misija bija veicināt mūsdienu funkcionālo materiālu un augsto tehnoloģiju izpēti un dalīties ar iegūtajām zināšanām. Īpaša uzmanība tika pievērsta augsto tehnoloģiju lietojumam mikroelektronikā un fotonikā. Projekts tika īstenots, uzlabojot saikni ar citiem Eiropas pētniecības centriem un to zinātniekiem, izmantojot dažādus tīklošanās un partnerības meklēšanas pasākumus.

2012. gadā LU CFI kļuva par ERAF projekta “Nanostrukturēto un daudzfunkcionālo materiālu, konstrukciju un tehnoloģiju valsts nozīmes pētniecības centrs” koordinatoru. Projekta ietvaros būtiski uzlabota LU CFI infrastruktūra. 2013. gadā institūta telpās izbūvētas tīrtelpas 650 m2 platībā. Tika uzstādītas modernas lāzeru un Furjē spektroskopijas iekārtas, rentgenstaru difraktometrs, fotolitogrāfijas un elektronu mikroskopijas instrumenti (SEM-TEM-FIB).

Kopš 2014. gada LU CFI koordinē Latvijas dalību kodolsintēzes izveides projektā “EUROfusion”. Institūta kompetence aptver jaunu materiālu attīstību un izpēti. Līdz 2022. gadam šajā projektā piesaistīti 2,8 milj. eiro.

Kopš 2018. gada LU CFI realizē liela apjoma projektu “The Excellence Centre of Advanced Material Research and Technology Transfer” (CAMART²) (11 milj. eiro). Šī projekta mērķis ir izveidot LU CFI par nozīmīgāko izglītības, zinātnes, inovāciju un tehnoloģiju pārneses izcilības centru Baltijas valstīs materiālzinātnes jomā.

2022. gadā LU CFI uzsāka VPP projekta MOTE “Viedo materiālu, fotonikas, tehnoloģiju un inženierijas ekosistēma” vadību. Projekta mērķis ir izveidot koprades ekosistēmu, lai veicinātu attīstību fotonikas, viedo materiālu, saistīto tehnoloģiju un inženiersistēmu jomās, balstoties uz zinātnes sasniegumiem un turpmāku komercializāciju Latvijā.

Papildu jau esošajiem starptautiskajiem projektiem, LU CFI iesaistījies vairākos “Apvārsnis Eiropa” projektos, no kuriem nozīmīgākie “Smart Windows for Zero Energy Building” (ERA Chairs projekts, 2,5 milj. eiro) un “Sestosenso: Physical Intelligence for Smart and Safe Human-Robot Interaction” (0,4 milj. eiro). LU CFI aktīvi iesaistās arī Eiropas Kosmosa Aģentūras (EKA) projektos, pēdējo gadu laikā piedaloties jau divos EKA projektos. Tāpat LU CFI realizē arī vairākus COST, EEA, M-ERANET, CERN, Taivāna-Latvija-Lietuva, Latvija-Ukraina, pēcdoktorantūras projektus. Kopumā 2022. gadā LU CFI realizācijā bija 68 projekti, tādējādi LU CFI kopējais apgrozījums no projektiem bija 12 milj. eiro.

Publikācijas
2022. gadā LU CFI tapušas 190 publikācijas, no kurām 173 parādījušās zinātniskajos izdevumos, bet 17 prezentētas konferencēs. Runājot par LU CFI tapušajiem zinātniskajiem rakstiem un darbiem, saistībā ar šo tematu jāmin institūta 45 gadu jubileja, kas notika februārī, godinātie zinātnieki:
Linards Skuja, kurš var lepoties ar vairākiem visaugstāk citējamiem rakstiem kā dažādās desmitgadēs, tā arī visā CFI darbības laikā.
Ņina Mironova-Ulmane un Aleksejs Kuzmins – autori visaugstāk citējamajam darbam, publicētam 2000. gados, kas norāda uz to, ka jauns būtiskais rezultāts var būt pamanīts, neskatoties uz to, ka publicēts konferences materiālos.
Gints Kučinskis, Gunārs Bajārs un Jānis Kleperis – visaugstāk citējamā darba pēdējos desmit gados (2013–2023) autori, kas norāda uz to, ka labs apskata raksts par aktuālo tēmu pievērš zinātniskās pasaules interesi.
Roberts Eglītis un Anatolijs Popovs – autori visaugstāk citējamam darbam pēdējos piecos gados (2018–2023), kas norāda uz to, ka var panākt labus citēšanas rezultātus, neatlaidīgi nodarbojoties ar nemainīgām vērtībām.

Šie ir tikai daži no daudzajiem LU CFI zinātniekiem, kas nodarbojas ar augstākā līmeņa zinātnisko publikāciju izstrādi.

Pasākumi
Institūtam nozīmīgs pasākums ir LU zinātniskās konferences ietvaros notiekošā ikgadējā LU CFI zinātniskā konference (šogad tā notika jau 39. reizi). Šo konferenču laikā institūta zinātnieki stāsta par saviem pētījumu virzieniem un sasniegumiem. Konferencēs piedalās arī dalībnieki no citām Latvijas un ārvalstu pētnieciskajām iestādēm. Konferenču mērķis ir informēt kolēģus par laboratoriju sasniegumiem un pētniecības virzieniem, meklēt savstarpējās sadarbības iespējas, kā arī trenēt studentu un jauno zinātnieku prezentēšanas prasmes.

Jāpiemin, ka 2003. gadā LU Fizikas un matemātikas fakultātē izveidota cietvielu un materiālu fizikas katedra, kas atrodas LU CFI telpās. Kopš 2009. gada institūtā notiek LU doktorantūras skolas “Funkcionāli materiāli un nanotehnoloģijas”, kuras semināros uzstājas industrijas pārstāvji, vietējie un ārvalstu zinātnieki, kā arī paši studenti, stāstot par aktuālajiem tematiem funkcionālo materiālu un nanotehnoloģiju jomā pašu pētījumos, Latvijā un pasaulē.

Nozīmīgs pasākums ir arī 2006. gadā LU CFI aizsāktā FM&NT (Functional Materials & Nanotechnologies) konference, kas nu jau ieņēmusi stabilu vietu starptautisko konferenču kalendārā un ik gadu piesaista vairāk nekā 250 dalībniekus ne tikai no Baltijas jūras reģiona valstīm, bet arī no pārējām ES valstīm, ASV, Brazīlijas, Norvēģijas, Ukrainas, Kazahstānas, Taivānas, Korejas, Gruzijas, Turcijas un citām valstīm. Daudzveidīgais valstu saraksts liecina par konferences nozīmi dažādās jomās strādājošiem zinātniekiem. Septiņus gadus FM&NT organizēja LU CFI, bet 2013. gadā – Tartu Universitātes Fizikas institūts. 2014. gadā konference atkal atgriezās Rīgā, bet 2015. gadā to rīkoja Viļņas Universitāte. Šobrīd tās rīkošanu pa kārtai uzņemas kāda no Baltijas valstīm. Izvēlētie runātāji un aktuālās tēmas sekmē konferences augošo popularitāti. No 2022. gada 3. līdz 6. jūlijam LU CFI kopā ar LU rīkoja apvienoto starptautisko zinātnisko konferenci un vasaras skolu “Funkcionālie materiāli un nanotehnoloģijas” un “Nanotehnoloģijas un inovācijas Baltijas jūras reģionā” (FM&NT – NIBS 2022). Konferences mērķis bija pulcēt zinātniekus, studentus, nozaru pārstāvjus un ekspertus no pētniecības institūtiem, universitātēm, uzņēmumiem, lai veicinātu starptautisku sadarbību zinātnes, izglītības un inovatīvās uzņēmējdarbības jomās, kā arī sekmētu dažādu materiālu un tehnoloģiju izpēti, kas nākotnē attīstītu viedu izstrādājumu ražošanu ar augstu pievienoto vērtību. Konferenci apmeklēja 200 dalībnieki no Baltijas valstīm, Vācijas, Polijas, Dānijas, Zviedrijas, Francijas, Apvienotās Karalistes, Čehijas, Spānijas un Islandes.

LU CFI aktīvi iesaistās zinātnes popularizēšanā arī jaunākajai paaudzei, organizējot ne vien skolēnu ekskursijas institūta laboratorijās, bet arī piedaloties dažādos jauniešu auditorijai orientētos pasākumos (Zinātnieku nakts, Karjeras diena, Ēnu diena, Latvijas Fizikas festivāls). Tāpat LU CFI ir dažādu konkursu un olimpiāžu atbalstītājs – Fizikas valsts olimpiāde, Latvijas atklātā fizikas olimpiāde u. c.

2008. gadā LU CFI aizsāka arī paši savu tradīciju – skolēnu sacensības “Saules Kauss”, kurās tiek noskaidroti labākie un ātrākie jauniešu pašdarinātie ar Saules enerģiju darbināmi zemes, ūdens un gaisa transportlīdzekļi. Šogad šis pasākums norisinājās 20. maijā, pulcējot vairāk nekā 100 dalībnieku no visas Latvijas.

Pētniecības/Stratēģiskie pīlāri:
• Funkcionālie materiāli elektronikai un fotonikai.
• Nanotehnoloģijas, nanokompozīti un keramika.
• Plāno kārtiņu un pārklājumu tehnoloģijas.
• Materiālu struktūras un īpašību teorētiskie un eksperimentālie pētījumi.

Institūta vēsture
Pēc Otrā pasaules kara Latvijas Valsts universitātē (LVU) turpinājās aktīvi pētījumi cietvielu fizikā, ko bija uzsācis doc. Ludvigs Jansons. 1960. gadā Ilmārs Vītols sāka veidot Pusvadītāju fizikas problēmu laboratoriju (PFPL), bet 1968. gadā Voldemārs Fricbergs – Segnetoelektriķu un pjezoelektriķu fizikas problēmu laboratoriju (SPFPL). Abas laboratorijas aizņēma telpas LU galvenajā ēkā Raiņa bulvārī 19. Drīz vien, ievērojami pieaugot zinātnisko darbinieku un studentu skaitam, telpas kļuva par šauru. Radās iecere būvēt atsevišķu laboratoriju korpusu, kur tiktu izvietotas abas laboratorijas, kā arī Pusvadītāju fizikas katedra. Rezultātā 1975. gadā Ķengaragā, Daugavas krastā, pateicoties Ilmāra Vītola un galvenā inženiera Oļģerta Āboliņa neatlaidībai un rūpēm, uzcelts laboratoriju korpuss – “Mācību un zinātniskais komplekss”. Uz tā bāzes 1978. gadā dibināts LVU zinātniski pētnieciskais Cietvielu fizikas institūts. Par pirmo institūta direktoru ievēlēts Juris Zaķis.

Institūtā galvenie zinātniskā darba virzieni bija jonu kristālu, stiklveida materiālu, segnetoelektrisko materiālu un amorfo pusvadītāju fundamentālie pētījumi, kā arī mēraparatūras izstrāde cietvielu fizikas eksperimentu automatizācijai. Atbilstoši šiem pētniecības virzieniem izveidotas četras nodaļas ar vairākām laboratorijām: Jonu kristālu fizikas nodaļa (vadītājs Ivars Tāle), Stiklu fizikas nodaļa (vadītājs Andrejs Siliņš), Segnoelektriķu fizikas nodaļa (vadītājs Voldemārs Fricbergs) un Pusvadītāju materiālu nodaļa (vadītājs Andrejs Lūsis). Eksperimentu automatizācijas vispārīgo jautājumu risināšanai izveidoja Programmētā eksperimenta laboratoriju (vadītājs Jurijs Kuzmins), bet eksperimentu programmētai vadībai un rezultātu apstrādei – Elektronisko skaitļošanas mašīnu daļu (vadītājs Imants Griķis). Tika izveidotas arī Mehāniskās darbnīcas (vadītājs Oļģerts Āboliņš), Konstruktoru daļa (vadītājs Jānis Straumēns), Radioelektronikas daļa (vadītājs Edmunds Tardenaks) un Kriogēnā stacija (vadītājs Ilmārs Dunkurs).

Laikam ritot, pētījumu virzieni mainījās minimāli. 80. gadu beigās LVU CFI bija kļuvis par vienu no lielākajiem un raženākajiem fizikas centriem Latvijā. Tas regulāri organizēja Vissavienības, Baltijas un vietējās konferences un seminārus par kristālu fiziku, defektu veidošanos kristāliskos un stiklveida materiālos, segnetoelektriskajiem materiāliem, t. sk. caurspīdīgo segnetokeramiku, cietvielu joniku, eksperimentu automatizāciju un apmācošo datorprogrammu izstrādi. Šajos virzienos LVU CFI kļuva par vienu no vadošajām pētnieciskajām iestādēm Padomju Savienībā.

90. gadu sākumā – pēc PSRS sabrukuma – zinātniskā un zinātniski tehniskā personāla skaits LU CFI ievērojami samazinājās – no aptuveni 290 līdz 150 darbiniekiem. Situācija uzlabojās, kad 1993. gadā institūtam pievienojās aptuveni 20 darbinieki no LZA Fizikas institūta un 1999. gadā vēl aptuveni 20 līdzstrādnieki no Fizikas institūta Kodolreakciju laboratorijas, bet 2004. gadā institūtam pievienojās LZA Fizikālās enerģētikas institūta Organisko materiālu laboratorija. 1992. gadā dibināta Optisko materiālu laboratorija.

Tā kā LU CFI jau kopš pirmsākumiem notiek ūdeņraža enerģētikas tehnoloģiju pētījumi, 2005. gadā tika izveidota īpaša Ūdeņraža enerģētikas materiālu laboratorija Dr. phys. Jāņa Klepera – zinātnieka, kurš savu akadēmisko un pētniecisko darbību veltījis ūdeņraža iegūšanas un uzkrāšanas tehnoloģiju pētījumiem – vadībā. Paplašinoties pētījumu laukam, 2017. gadā J. Klepera vadītā laboratorija pārdēvēta par Enerģijas iegūšanas un uzkrāšanas materiālu laboratoriju.

Loma sabiedrībā
Paralēli vadošajai lomai cietvielu fizikā, LU CFI aktīvi veicina pētniecības rezultātu komercializāciju. Pēdējo gadu laikā gan vietējiem, gan lieliem ārvalstu uzņēmumiem ir licencētas institūtā radītās tehnoloģijas, piemēram, viens no pasaules vadošajiem fotonikas un inovatīvu optisko instrumentu un to komponenšu ražotājiem Thorlabs augstu novērtējis LU CFI radītā inovatīvā ļoti ātrdarbīgā termo-elektriskā sensora (TESS) unikālās īpašības un noslēdzis līgumu par tā licencēšanu un tehnoloģiju pārnesi.


Tāpat LU CFI veicina institūta darbinieku spin-off uzņēmumu rašanos. Pēdējā gada laikā atpazīstamību guvuši jau divi LU CFI spin-off uzņēmumi: Cellbox Labs izstrādā inovatīvas orgāna uz čipa ierīces, kas ir miniatūras orgānu replikas ārpus mūsu ķermeņa efektīvākai zāļu izstrādei, savukārt, OG Sense izstrādā inovatīvu optisko sensoru amonjaka un citu gāzu kontrolei.

Kā jau minēts iepriekš, LU CFI koordinē Latvijas dalību kodolsintēzes izveides projektā EUROfusion. Šis konsorcijs apvieno ekspertus no visas Eiropas pasaules vadošajā un plašākajā kodolsintēzes pētniecības un attīstības programmā, LU CFI aktīvi ņemot dalību tajā jaunu materiālu attīstības un izpētes jomās. EUROfusion līdzfinansē Eiropas Savienība (ES), izmantojot Euratom pētniecības un mācību programmu. Eiropas kodolsintēzes ceļvedī izklāstīts, kā līdz šī gadsimta vidum konsorcijs plāno nonākt līdz rūpnieciska mēroga kodolsintēzes spēkstacijas tehnoloģijai.

2022. gada decembrī LU CFI parakstīja memorandu par ūdeņraža tehnoloģiju attīstību, kura mērķis ir veicināt spēcīgu un vienotu ūdeņraža ekosistēmas un attiecīgo tehnoloģiju attīstību, kā arī paātrināt ūdeņraža inovāciju, infrastruktūras, ražošanas un pielietojuma ieviešanu un kapacitāti Latvijā, sniedzot iespēju ūdeņraža nozarei attīstīties, atbilstoši ES noteiktajiem mērķiem, radot gan pienesumu Latvijas ekonomikai, gan veicinot klimata mērķu sasniegšanu.

Institūts lepojas
LU CFI aktīvi iesaistās nacionālajā un reģionālajā Fotonikas un viedo materiālu ekosistēmā, pulcējot nozares organizācijas un uzņēmumus. CAMART² projekta ietvaros LU CFI ir izveidota inovāciju platforma sadarbībai ar industriju Materize. Tās mērķis ir radīt kontaktpunktu, kurā uzņēmējiem ir iespēja tikties ar zinātniekiem, lai diskutētu par risināmiem jautājumiem, rezultātā nodrošinot piekļuvi gan LU CFI zināšanām, gan resursiem. Materize sadarbojas ar industriju, lai izstrādātu starptautiski konkurētspējīgas pētniecības inovācijas plāno kārtiņu un pārklājumu, elektronikas, šķiedru optikas, sensoru un fotonikas jomās, kas tiek izmantotas sākot no IKT līdz enerģijas ieguves sistēmām.

Institūts ir arī hakatonu organizēšanas pionieris Latvijā. Pirmais “Deep Science Hackathon” notika reizē ar Materize platformas atklāšanu 2018. gada 18. maijā.

2019. gadā infrastruktūras modernizācija, personāla izglītošana un pieredzes apmaiņa ar CAMART² projekta partneriem ļāvusi LU CFI iegūt pirmo ISO 9001:2015 kvalitātes sertifikātu, kas ietver nepieciešamību turpināt attīstību izcilas pētniecības un inovācijas vides nodrošināšanai. Sertifikāta darbības sfēra ar katru gadu tiek paplašināta.

LU CFI saviem darbiniekiem, gan citām organizācijām un industrijas uzņēmumiem nodrošina augstas klases infrastruktūru, tajā skaitā Nanotehnoloģiju centru, kas atrodas institūta tīrtelpās 650 m² platībā ar kontrolētu vidi (ISO klase 4 – 8), vismodernākajām iekārtām un personāla zināšanām par visprogresīvāko nano- un mikroražošanu gan fundamentālo pētījumu, gan iekārtu izstrādes jomā.

2021. gada martā publicēts Technopolis grupas veiktais Latvijas zinātnisko institūciju izvērtējums. LU CFI bija starp 16 labākajiem Latvijā, iegūstot ļoti labu vērtējumu un 2. augstāko rezultātu dabaszinātņu nozarē. Izvērtējumā atzinību guvusi LU CFI tehniskā infrastruktūra, kas, pateicoties CAMART² piesaistītajam finansējumam, ievērojami uzlabojusies kopš iepriekšējās izvērtēšanas (2014. gadā), LU CFI izstrādātā pētniecības programma, kā arī augstas kvalitātes zinātniskās publikācijas starptautiskos žurnālos ar augstu ietekmes faktoru.

Arī šobrīd aktuālā ūdeņraža iegūšanas tehnoloģiju izpēte ir viena no LU CFI prioritātēm, kurā aktīvi iesaistās mūsu institūta laboratoriju zinātnieki, un jaunas tehnoloģijas tiek attīstītas arī sadarbībā ar citām Latvijas zinātniskajām institūcijām. Viens no šādas sadarbības rezultātiem ir pētījums “Inovatīva amfotērā atsaistītā elektrolīze – vienkāršs koncepts, lai šķeltu ūdeni un ražotu H2 ar augstu efektivitāti lētā un drošā veidā”, kuru LZA atzina par vienu no 2022. gada nozīmīgākajiem sasniegumiem Latvijas zinātnē. Šis, protams, ir tikai viens no LU CFI aktuālajiem zinātniskajiem sasniegumiem. Ar pārējiem var iepazīties LZA Gadagrāmatā 2023.

Visbeidzot, jāpiemin, ka institūtā izveidoti vairāki nacionāla mēroga pētniecības centri:
• nanotehnoloģijās;
• mikroskopijā;
• plāno kārtiņu tehnoloģijās;
• spektroskopijā;
• elektroķīmijas tehnoloģijās.

Par stipru Latvijas zinātni pasaulē!

 

Laikrakstam “Zinātnes Vēstnesis”
sagatavoja Edgars Špengelis un Jānis Latvels

 

 

 

 

 

 

Lasīts 502 reizes
We use cookies
Informējam, ka šajā tīmekļa vietnē tiek izmantotas sīkdatnes (angļu val. "cookies")