Szervetlen kristályos luminoforok egyik fontos csoportjába tartózó cink szilikát (Zn₂SiO4) vagy Willemite, számtalan alkalmazás fontos alapanyagaként ismert.

A willemite típusú anyagok előállítására a legismertebb módszer szilárd fázisú reakciókat alkalmaz szervetlen oxidok keverékéből kiindulva. Az említet előállítási módszer hátrányai közé sorolhatóak: magas reakcióhőmérséklet (1200-1400ºC), hosszú reakció idő, reagensek diffúziójának korlátozottsága, a hosszú fűtési időből adódóan nagy energiafogyasztás, zúzás nehézsége miatt golyósmalom szükségessége. A felsorolt okok miatt a willemite ezen módon történő előállítása nehézkes és idő igényes. A felsorolt hátrányok kiküszöbölésére, számos alternatív előállítási módszer használható, ezek közül a leghatékonyabbak a szol-gél, hidrotermális és ko-precipitációs módszerek. A felsorolt alternatív előállítási módszerek segítségével alacsonyabb hőmérsékleten (700-900ºC) nagyobb tisztaságú kristályos fázis állítható elő. A willemite trigonális rendszerbe tartozó romboéderes kristályszerkezettel, felvezető tulajdonságokkal, nagy tiltott energia sávval és kiváló kémiai stabilitással rendelkezik. A szennyező ionok jellegétől függően a dópolt willemite többszínű fénykibocsájtó anyagok előállítására ad lehetőséget a látható fény tartományában. A kapott lumineszcenciával rendelkező anyagok viselkedése szoros összefüggésben van a szennyező ionok típusával és mennyiségével: az Eu³⁺, Tb³⁺, Mn²⁺, Ce³⁺ ionokkal aktivált α-Zn₂SiO₄ lumineszcens emissziója vörös, sárga zöld és a kék kibocsájtást eredményez a látható fény spektrumában.

Kísérleteink célja szol-gél, hidrotermális és ko-precipitációs módszerekkel előállított kristályos/mezokristályos cink szilikát minták tulajdonságainak összehasonlítása. A különböző szennyező ionok típusának és mennyiségének (Eu³⁺, Tb³⁺, Mn²⁺ és Ce³⁺) a hatása willemite kristály szerkezetének a változására. A kristályszerkezet változásait legfőbbképpen röntgen és neutron diffrakció segítségével szeretnénk követni. Ugyanakkor a Neutron diffrakciós és nagyfelbontású neutron repülési idő diffrakciós kísérletek társítása révén értékes információkat kaphatunk a mezokristályos willemite szerkezetének a módosulásairól a különböző reakcióparaméterek függvényében.

A diplomamunkás feladata lesz neutrondiffrakciós mérések végzése és kiértékelése, valamint részvétel az egyéb fizikai-kémiai mérésekben.