| Tematikos pavadinimas |
Galimi moksliniai vadovai |
Finansavimo šaltinis |
|
Bismuto titanatų plonų dangų sintezė ir jų savybių tyrimas
|
doc. dr. Aleksandras ILJINAS |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Besivystant šiuolaikinei informacinei civilizacijai, didėja informacijos perdavimo, kaupimo ir transformavimo poreikis. Šiais laikais pradėtas skirti didelis dėmesys naujoms medžiagoms. Viena iš tokių medžiagų klasių yra neorganiniai sudėtingi metalų oksidai, pasižymintys aktyviomis savybėmis, t.y. medžiagos transformuojančios įvairius fizikinius poveikius į elektrinį signalą. Be to šių medžiagų tyrimai atliekami nes jos yra perspektyvios naujų daugiafunkcinių įrenginių kūrime, bet jų praktinį taikymą riboja neišspręstos mokslinės ir technologinės problemos. Šiame moksliniame tyrime norima tirti feroelektrinės fazės bismuto titanato oksidus, kurie pasižymi feroelektrinėmis savybėmis, bei kaip jos keičiasi įvedant retų žemės metalų priemaišas. Oksidų sluoksniai, kurių pagrindinis elementas yra bismutas bus auginami vakuuminio reaktyviojo fizikinio nusodinimo „sluoksnis po sluoksnio“ ir vienalaikiu nusodinimo metodu ant 300-600 oC temperatūros padėklų. Tam bus naudojama originali KTU Fizikos katedros laboratorijoje sukonstruota įranga, leidžianti sintezuoti aukštos stechiometrijos daugiasluoksnes ir vientisas struktūras.
|
| Galio arsenido cheminis ėsdinimas |
lekt. dr. Rimantas KNIZIKEVIČIUS |
valstybės finansuojama |
| Itin jautrūs jutikliai, skirti aptikti ličio jonų baterijų gedimus |
prof. habil. dr. Sigitas TAMULEVIČIUS |
valstybės finansuojama |
|
Krūvio pernašos mechanizmai tiesiogiai sintezuoto grafeno heterodariniuose ir jų taikymas bio- bei fotojutikliams
|
vyr.m.d. dr. Šarūnas MEŠKINIS |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Grafenas, tai 2D nanoanglies medžiaga, anglies atominių šešiakampių monosluoksnis. Jis pasižymi rekordiniais elektronų ir skylių judriais bei kitomis unikaliomis savybėmis. Tarp daugelio galimų taikymų yra grafeno panaudojimas vietoje metalo Šotkio kontaktuose. Toks taikymas labai svarbus gaminant naujus biojutiklius ir fotojutiklius. Iki šiol grafenas buvo sintezuojamas ant katalizinių Ni arba Cu plėvelių paskui jį pernešant ant reikiamo padėklo. Tai reikalaujanti daug laiko ir sudėtinga procedūra, keičianti grafeno ir grafeno-puslaidininkio sąlyčio savybes. Šiame darbe grafenas bus plazma aktyvuotas būdais sintezuojamas tiesiogiai ant puslaidininkių ir dielektrikų paviršių. Darbo tikslas ištirti krūvio pernašą tiesiogiai sintezuoto grafeno heterodariniuose ir fizikinių procesų šiuose dariniuose įtaką biojutikliams bei fotojutikliams.
|
| Lydinių paviršių savybių modifikavimas atominių dalelių spinduliuote |
prof. habil. dr. Arvaidas GALDIKAS |
valstybės finansuojama |
|
Multiferoinių magnetoelektrikų plonų sluoksnių supergardelių formavimas ir tyrimas
|
doc. dr. Vytautas STANKUS |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Naujame tūkstantmetyje pradėtas skirti didelis dėmesys naujoms medžiagoms. Daugelis jutiklių, valdančių įrenginių, transformuojančių informaciją ir energiją yra sėkmingai diegiami jau dabar. Viena iš tokių medžiagų klasių yra neorganiniai sudėtingi metalų oksidai, pasižymintys vadinamosiomis aktyviomis savybėmis. T.y. medžiagos transformuojančios įvairius fizikinius poveikius (mechaninį, šiluminį, spinduliuotės, šviesos, elektrinio ar magnetinio lauko ir kt.) į elektrinį signalą, kurį galima fiksuoti ir registruoti. Negana to, šios medžiagos pasižymi ir atvirkštiniu efektu – veikiamos elektriniu lauku jos keičia savo būseną – stebimi feroelektrinai, feroelastiniai, elektrostrikcijos, piroelektriniai, magnetoelektriniai, elektrooptiniai, elektrokaloriniai ir kiti reiškiniai. Ilgą laiką mokslo ir technologijos pasaulio dėmesyje šios medžiagos buvo akcentuojamos kaip reikalingi feromagnetikai arba feroelektrikai. Tačiau pirma multiferoinė medžiaga, pasižyminti ferroelektrinėmis ir (nors ir silpnomis) feromagnetinėmis savybėmis buvo susintezuota 2003‘iais metais, tai bismuto feritas BiFeO3 (BFO). Jungtinis efektas, kad tos medžiagos pasižymėtų abejomis savybėmis (ir feroelektrinėmis ir feromagnetinėmis kambario temperatūroje) buvo atrastas tik 2014‘ais metais. Panaudojant feromagnetinius papildomus pasluoksnius, mokslininkų grupė iš JAV sukūrė daugiasluoksnę supergardelinę struktūrą, pasižyminčią magnetoelektrinėmis savybėmis. Šios savybės įgalina žvelgti į šias medžiagas, kaip į visiškai naujo tipo atminties elementus, kurių įmagnetėjimą (ir kryptį) galima keisti tik elektriniu lauku. Dėl liktinio įmagnetėjimo efekto, informacijos išlaikymui šiose atmintyse nereikės energijos palaikymo. Šia tema siūlomas mokslinis darbas bus atliekamas sintezuojant multiferoinius magnetoelektrinius sluoksnius reaktyviuoju magnetroninio dulkinimo nusodinimo būdu. Bus formuojamos struktūros, sudarytos iš feroelektrinių ir feromagnetinių sluoksnių ir tiriamas magnetoelektrinis efektas.
|
|
Plonasluoksnių struktūrų, naudojamų vidutinių temperatūrų kietakūnio oksido kuro elementuose, formavimas fizikiniais vakuuminiais metodais bei tyrimas
|
prof. dr. Giedrius LAUKAITIS |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Šiuo darbu bus siekiama rasti naujus technologinius sprendimus gaminti, pagrindinį dėmesį skiriant šiuo metu aktualių plonasluoksnių SOFC naujoms architektūroms. Bus tiriamos įvairių plonų sluoksnių gavimo technologijų panaudojimo plonasluoksnių SOFC formavimui galimybės, panaudojant fizikines vakuumines technologijas. Šiais tyrimais bus siekiama ištirti iki šiol grupėje netyrinėtą lantano stroncio galio magnio oksidą (LSGM) La0.80Sr0.20Ga0.80Mg0.20O3-X ir technologijas bei technologinių parametrų įtaką SOFC heterostruktūroms formuoti, kas leistų pagerinti tokių kuro elementų naudingumą.
Darbe bus tiriama: a) sudėties bei technologinių parametrų įtaka sluoksnių joninėms savybėms; b) krūvininkų difuzijos koeficiento bei jų judrio įtaka joninėms savybėms. Joniniai ploni sluoksniai bus formuojami panaudojant fizikines vakuumines technologijas. Tyrimų tikslas yra išsiaiškinti bei kontroliuoti fizikines, chemines ir kitas plonų sluoksnių savybes bei, tyrimų pagrindu, sąlygoti tokių sistemų praktinį panaudojimą.
|
|
Šviesa aktyvuotų jutiklių metalų oksidų nanodalelių pagrindu tyrimas
|
dr. Simas Račkauskas |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Šiame darbe metalo oksido nanodalelių (ZnO, CuO) paviršius bus funkcionalizuojamos (nanodalelėmis, grafenu, maksenais), siekiant gauti kambario temperatūros šviesa aktyvuojamus jutiklius. Bus tiriamos jų fizinės savybės, tokios kaip užtvarinio sluoksnio pasikeitimas dėl šviesos poveikio ir paviršiaus adsorbcijos.
Puslaidininkinės metalo oksido nanovielos yra plačiai naudojamos jutikliuose dėl jų reguliuojamų elektronų transportavimo savybių ir dėl didelio paviršiaus ir tūrio santykio. Anksčiau buvo įrodyta, kad nanovielų jutikliai turi daug didesnį stabilumą, palyginti su kitais nanodalelių analogais. Didelį jautrumą ir stabilumą galima gauti integruojant daug nanovielų, nanovielos skersmuo turi didelę įtaką jutiklio veikimui. Tačiau metalo oksido dujų jutikliams reikia aukštos darbinės temperatūros (paprastai 300–500 °C), beto, ribotas selektyvumas panašioms dujoms riboja jų taikymą realiose situacijose. Šviesos aktyvinimas buvo parodytas kaip alternatyva šilumos aktyvinimui, atveriant kambario temperatūros jutiklio matavimo galimybes, tačiau jautrumas ir selektyvumas yra mažesnis, palyginti su aktyvinimu kaitinant.
ZnO nanovielas dažnai naudojami chemirezistiniam jutimui dėl daugybės privalumų, tokių kaip didelis jutimo atsakas ir ilgalaikis stabilumas. Be kitų struktūrų, ZnO tetrapodai (struktūra, sudaryta iš 4 prijungtų nanovielų) taip pat yra įdomūs chemirezistiniam jutimui ir buvo naudojami UV jutimo ir dujų jutikliuose. Didelis ZnO nanostruktūrų paviršiaus ir tūrio santykis bei poringumas gali prisidėti prie kambario temperatūros dujų jutiklio vystymo. Mūsų laboratorijoje neseniai gautas proveržis ZnO jutikliuose, pademonstuotas rekordinio lygio jautrumas.
|
