V okviru Centra za Razvojno Inovacijsko Partnerstvo na Institutu "Jožef Stefan" je skupina PMiS skupaj z Odsekom za sisteme in vodenje in Odsekom za znanosti o okolju pridobila projekt iz programa I3, EISMEA »Severnojadranska vodikova investicijska platforma (North Adriatic Clean Hydrogen Investment Platform - NACHIP)« v znesku 7.636.142,84 EUR nepovratnih sredstev. V konzorciju NACHIP, ki ga vodi Institut "Jožef Stefan", sodeluje 12 zasebnih in javnih organizacij iz Slovenije, Hrvaške in avtonomne dežele Furlanije Julijske krajine iz Italije. Triletni projekt temelji na skupni dolgoročni pobudi teh držav za vzpostavitev čezmejnega vodikovega ekosistema ter na projektu »Severnojadranska vodikova dolina - NAHV«, hkrati pa vključuje tudi cilje Slovenske strategije trajnostne pametne specializacije S5, evropskega zelenega dogovora in evropske vodikove strategije. Predvidene so naložbe v vseh treh regijah preko oblikovanja vrednostnih verig ključnih deležnikov na področjih mobilnosti, v mestnih območjih in v proizvodnji.

Prof. dr. Tadej Rojac z Odseka za elektronsko keramiko Instituta "Jožef Stefan" je s sodelavci s Kitajske, Nemčije, Avstralije in Švice v reviji Advanced Functional Materials objavil članek Piezoelectric properties of BiFeO₃ exposed to high temperatures. Z objavo poročajo o nenavadnem pojavu v feroelektrični keramiki bizmutovega ferita (BiFeO₃), ki se zaradi visoke Curiejeve temperature (TC = 830 °C) že vrsto let proučuje za visokotemperaturne piezoelektrične aplikacije. Odkrili so, da se piezoelektrični odziv, ki se sicer izniči pri temperaturah nad ~400 °C, ponovno vzpostavi pri ohlajanju materiala. V nasprotju s pogosto privzeto razlago o depolarizaciji keramike in permanentni izgubi piezoelektričnosti gre v tem primeru za reverzibilni pojav, ki izhaja iz termično aktivirane električne prevodnosti ferita. Odkritje pojava je odprlo pot pri optimizaciji pogojev polarizacije BiFeO₃, kar utegne imeti praktični pomen pri razvoju tovrstnih okolju prijaznih piezoelektrikov brez svinca. Raziskava ponuja vpogled v potencialno uporabo BiFeO₃ predvsem z vidika termične stabilnosti piezoelektričnega odziva.

Kvazidelci Bogoljubova so osnovne enodelčne vzbuditve superprevodnih materialov, ki nosijo magnetni moment. Luka Pavešič in Rok Žitko z Odseka za teoretično fiziko Instituta "Jožef Stefan" sta razvila model za hibridne kvantne naprave iz dveh superprevodnih otočkov, ki sta med seboj povezana preko polprevodniške kvantne pike ter napovedala obstoj "prekomerno senčenega" osnovnega stanja. V tem stanju po en kvazidelec Bogoljubova iz vsakega otočka skuša ustvariti kvantno prepleteno stanje s spinom elektrona v kvantni piki, kar vodi k feromagnetni poravnanosti spinov kvazidelcev v otočkih na veliki medsebojni razdalji. Napovedi so preverili raziskovalci iz Niels Bohrovega Instituta v Kopenhagnu v natančno izdelani umetni nanostrukturi iz indijevega arzenida z meritvami diagramov stabilnosti, spektrov vzbuditev in odziva na zunanje magnetno polje. Verige alternirajočih kvantnih pik in superprevodnih otočkov bi se dalo v prihodnje uporabiti za izgradnjo kvantnih simulatorjev za proučevanje lastnosti spinskih verig. Delo je objavljeno v Nature Communications.

Sodelavci Instituta "Jožef Stefan" Jaka Pišljar, Andriy Nych, Uliana Ognysta, Andrej Petelin, Samo Kralj in Igor Muševič so s kolegi s FMF UL in FNM UM ter Institute of Physics, Kijev v reviji Physical Review Letters objavili članek Dynamics and Topology of Symmetry Breaking with Skyrmions. V članku obravnavajo nastanek vrtinčastih struktur-polskirmionov, ki se pojavijo v nekaterih kiralnih tekočih kristalih. Pokazali so, da polskirmioni nastanejo iz neurejene faze na zelo poseben način, ko kiralni tekoči kristal ogradijo pod debelino 100 nm. V tem območju so pod mikroskopom lahko s prostim očesom opazovali počasne fluktuacije, pri katerih se polskirmioni-vrtinci spontano tvorijo in razpadajo, kar je pokazano na spremljajoči sliki. Ta dinamika je za kar 4 velikostne rede počasnejša od pričakovane in so jo uspešno pojasnili s termično vzbujenimi preskoki med strukturnimi stanji, ki si postanejo energijsko bližnja zaradi močnega vpliva površin. Takšen prehod je zanimiv tudi iz topološkega vidika, saj eksperimenti razkrivajo, na kakšen način se v tem sistemu ohranja topološki naboj. Članek je bil izpostavljen tudi v Physics.

Doktorska študentka Petruša Borštnar z Odseka za raziskave sodobnih materialov Instituta "Jožef Stefan" je v okviru svoje doktorske naloge pod mentorstvom doc. dr. Nine Daneu in v sodelovanju s kolegi s Kemijskega inštituta in Univerze Cheng Kung v Tajvanu v reviji ACS Nano objavila članek z naslovom Transient Ruddlesden–Popper-Type Defects and Their Influence on Grain Growth and Properties of Lithium Lanthanum Titanate Solid Electrolyte. V raziskavi je opisan razvoj grobozrnate keramike na osnovi litijevega lantanovega titanata (LLTO) pod vplivom ploskovnih defektov tipa Ruddlesden-Popper. Na podlagi analiz s kvantitativno visokoločljivostno vrstično presevno elektronsko mikroskopijo (HAADF-STEM) so pojasnili proces od nastanka defektov v začetni fazi rasti zrn preko njihovega vpliva na pretirano rast LLTO zrn in do končne rekristalizacije RP-sekvenc v LLTO. Rezultati so pomemben prispevek k razvoju trdnega elektrolita za uporabo v litij ionskih baterijah, pri katerem je celokupna ionska prevodnost neposredno povezana s številom upornih mej med zrni.

Dr. Martina Modic z Odseka za plinsko elektroniko Instituta "Jožef Stefan" z Luko Muravcem in Bradom Downeyem sestavlja zmagovalno ekipo, ki je s projektom Zemlja ni bila vedno imenovana Zemlja zmagala na idejnem natečaju ELES 3000: Ustvarjalni projekt v javnem prostoru. Zmagovalni projekt bo v Živalskem vrtu Ljubljana predstavljal mogočno instalacijo, ki bo pozornost obiskovalcev neposredno usmerila v element, ki ga načeloma jemljemo kot samoumevnega. Instalacija bo obiskovalce živalskega vrta opozarjala na vsa nevidna bitja in plasti njihovega planeta. Obiskovalci bodo ob instalaciji izvedeli več o pomenu treh najbolj značilnih slojev prsti. Ti sloji tal so v preteklosti omogočali raznovrstne ekosisteme, saj zagotavljajo različna okolja in vire za rastline ter mikrobne skupnosti. Prisotnost instalacije bo ustvarila trajno učno zapuščino, ki bo navdihovala generacije obiskovalcev, da bodo cenile lepoto in kompleksnost naravnega sveta ter se zavzevale za njegovo zaščito v prihodnosti. In javnost ozaveščala o pomenu ohranjanja biotske pestrosti.