"Personaalne uurimistoetus" projekt PUT170
PUT170 "Nanostruktuurid elektriliste, plasmon- ja spinnefektide uurimiseks (1.01.2013−31.12.2016)", Aile Tamm, Tartu Ülikool, Loodus- ja täppisteaduste valdkond, füüsika instituut.
PUT170
Nanostruktuurid elektriliste, plasmon- ja spinnefektide uurimiseks
Nanostructures for investigation of electrical, plasmonic and spin effects
1.01.2013
31.12.2016
Teadus- ja arendusprojekt
Personaalne uurimistoetus
Stardiprojekt
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT150 Materjalitehnoloogia2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).100,0
PerioodSumma
01.01.2013−31.12.201337 080,00 EUR
01.01.2014−31.12.201437 080,00 EUR
01.01.2015−31.12.201537 080,00 EUR
01.01.2016−31.12.201637 080,00 EUR
148 320,00 EUR

Töö eesmärgiks on uurida nanostruktuurseid objekte ja leida neile uusi rakendusi. Põhiline tähelepanu suunatakse nanoosakeste integreerimisele mitmekihilistesse struktuuridesse, mis sisaldavad üliõhukesi dielektrikukihte (nt. Al2O3,TiO2, ZrO2) või ferro-ja/või ferrimagneetikuid (nt. Fe2O3, Fe3O4) ning nendest koostatud korrusstruktuure. Nanoosakeste ja nanostruktuursete kilede koosmõjul on oodata uusi efekte, mis võivad viia huvitavate rakendusteni. Nanoosakestena on kavas kasutada erineva suuruse ja kujuga süsiniku, metallide (nt. Ni) ja metalloksiidide (nt. SnO2) osakesi. Saadud struktuure uuritakse nii elektriliste, optiliste kui ka magnetomeetriliste meetoditega. Nanostruktuuridest koosnevad objektid ning nende omaduste võimalikult detailne ja otsene füüsikaline iseloomustus annab unikaalset, adekvaatset ja kasulikku tagasisidet uute tehnoloogiate peenhäälestajatele, protsessiinseneridele ning võrdlusandmeid teoreetikutele-modelleerijatele.
The purpose of the study is to investigate nanostructured objects together with their new potential applications. The study will mainly be aimed at the integration of nanoparticles and multilayered thin film structures, containing either very thin dielectric layers (e.g. Al2O3,TiO2, ZrO2), ferromagnetic/ferrimagnetic materials (e.g. Fe2O3, Fe3O4) or their combinations. Synergetic interaction between particles and thin films will, expectedly, lead to new applications of novel materials. The particles will be represented by variably sized and shaped carbon, metals (e.g. Ni) and metal oxides (e.g SnO2). The structures fabricated will be studied using electrical, optical and magnetometric techniques. Samples with direct and detailed physical characterization of these nanostructures will provide unique, adequate and useful feedback for process engineers and nanotechnologists as well as experimatal reference data for developers of theory of solids.
Projekti "Nanostruktuurid elektriliste, plasmon- ja spinnefektide uurimiseks” eesmärgiks oli uurida nanostruktuurseid objekte ja näidata, et nanostruktuurid, mis sisaldavad nanoosakesi või mitmeid erineva koostisega metalloksiidikihte, võivad avada uusi rakendusvõimalusi näiteks meditsiinis (kattes magnetilisi nanopulbreid inimese organismile ohutumate ehk bioühilduvate kiledega näiteks titaanoksiidiga), optikas (luues kulla nanoosakestega õhukesi kilestruktuure ning integreerides need kileliste päikesepaneelide (thin-film solar cell) struktuuri nn efektiivsemalt valgust neelavate komponentidena) või elektroonikas (integreerides põlevkivi jääkproduktidest sünteesitud, metallidega võrreldes odavaid, juhtivaid nanoosakesi oksiidkiledesse, kasutamiseks nanovälkmäludes). Veel kasutati nanostruktuursete objektide valmistamiseks üliõhukesi aatomkihtsadestatud dielektrilisi tahkiskihte (Al2O3,TiO2, ZrO2, Ta2O5) või ka ferro-ja/või ferrimagneetilisi oksiidseid materjale (nt. Fe2O3, Fe3O4). Aatomkihtsadestati neil materjalidel põhinevaid erinevaid mitmekihilisi korrusstruktuure. Vaadeldi suure eripindalaga SiC pulbrite, Al2O3 fiibrite ja ZrO2 mikrotorude katmist õhukeste tahkiskihtidega aatomkihtsadestamise abil. Saadud struktuure uuriti nii elektriliste, optiliste kui ka magnetomeetriliste meetoditega. Samuti kasutati tehtud objektidest mõõdetud tulemusi teoreetiliste mudelite väljatöötamiseks meie koostööpartnerite poolt. Selle uurimisprojekti täitmise käigus ilmus kokku 20 eelretsenseeritud teaduspublikatsiooni. Projekti oli kaasatud 2 doktoranti, 3 magistranti ja 2 bakalaureuseastme tudengit. Juba magistriastmes olid üliõpilased kaasatud teadustöö tulemuste tutvustamisele ettekannetega teaduskonverentsidel, sealhulgas rahvusvahelisel konverentsil Eestis (''Baltic ALD 2015'') ja oma uurimustöö populariseerimisse üritusel ''Teadlaste öö''.