"Mobilitas Pluss Postdoctoral Researcher Grant / Mobilitas Pluss järeldoktoritoetus" projekt MOBJD522
MOBJD522 "Dielektrilised metapinnad gaasisensorite valmistamiseks (1.08.2019−31.07.2021)", Glen Kelp, Tartu Ülikool, Loodus- ja täppisteaduste valdkond, füüsika instituut.
MOBJD522
Dielektrilised metapinnad gaasisensorite valmistamiseks
Dielectric metasurfaces for gas sensing
1.08.2019
31.07.2021
Teadus- ja arendusprojekt
Mobilitas Pluss Postdoctoral Researcher Grant / Mobilitas Pluss järeldoktoritoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP200 Elektromagnetism, optika, akustika 1.3 Füüsikateadused50,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT151 Optilised materjalid 2.10 Nanotehnoloogia25,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP180 Metroloogia, instrumentatsioon1.3 Füüsikateadused25,0
PerioodSumma
01.08.2019−31.07.202186 117,20 EUR
86 117,20 EUR

Metapinnad on erakordsete elektomagnetiliste omadustega 2-mõõtmelised pinnastruktuurid. Eriti suurt tähelepanu on viimasel ajal pööratud dielektrikutest valmistatud metapindade uurimisele. Dielektriliste metapindadega on võimalik saavutada spektraalselt väga kitsad resonantsid ja tugevad pinnalähedased elektriväljad. Seeläbi on võimalik rakendada neid näiteks planaarsete läbipaistvate optiliste komponentide ja sensoritena. Käesoleva projekti eesmärgiks on välja töötada dielektrilisel metapinnal baseeruv gaasisensor. Metapinna teravad resonantsid on ideaalsed gaaside spektrijoonte tuvastamiseks. Väljatöötamisel on kõrge tundlikkusega gaasisensor, mis reageerib gaaside karakteristlikele infrapunajoontele. Lainepikkusest väiksemate nanostruktuuride valmistamiseks kasutatakse moodsaid tootmistehnoloogiaid: elektronkiirlitograafiat ja dielektrikute aatomkihtsadestust. Nimetatud sensorit on võimalik edasi arendada tööstuslikult toodetavaks seadmeks.
Metasurfaces are 2-dimensional patterned surfaces designed to have extraordinary electromagnetic properties. Recently metasurfaces made of dielectric materials have entered the spotlight. These metasurfaces can be tailored to have high quality factor (>100) spectral resonances and enhanced local fields, enabling applications ranging from planar optical components to sensors at visible and infrared wavelengths. This project aims to experimentally demonstrate a dielectric metasurface based gas sensor. Sharp resonances of the metasurfaces are ideal for targeting spectral lines of gases. High sensitivity gas sensor will be constructed that responds to the characteristic mid-infrared molecular vibrations of gases. The required sub-wavelength size nano-structures on infrared transparent substrates will be fabricated using state of the art techniques: electron beam lithography and atomic layer deposited dielectrics. This sensor has potential to be developed into commercial product.