See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF6658
ETF6658 (ETF6658) "Nanointeraktsioonide dünaamika (1.01.2006−31.12.2009)", Rünno Lõhmus, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF6658
Nanointeraktsioonide dünaamika
Dynamics of Nanointeractions
1.01.2006
31.12.2009
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. Füüsika601 1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)100,0
PerioodSumma
01.01.2006−31.12.2006159 960,00 EEK (10 223,31 EUR)
01.01.2007−31.12.2007159 960,00 EEK (10 223,31 EUR)
01.01.2008−31.12.2008159 960,00 EEK (10 223,31 EUR)
01.01.2009−31.12.2009153 562,00 EEK (9 814,40 EUR)
40 484,33 EUR

Kaasaegsete materjaliteaduste areng on hakanud nõudma protsesside jälgimist ja kirjeldamist nanotasemel. Asja muudab keerukamaks protsesside dünaamilisus. Käesoleva projekti eesmärgiks on selgitada dünaamiliste nanointeraktsioonide füüsikaliste vastasmõjude olemust ja rakendada erinevaid meetodeid nende protsesside kirjeldamiseks ning kasutamiseks materjaliuuringutes. Plaanis on luua ka innovatiivset uurimisaparatuuri, mis võimaldaks kokku sulandada erinevate uurimismetoodikate parimaid võimalusi. Nii on näiteks koostöös Rootsi ja Läti kolleegidega loodud uudne “mikroskoop mikroskoobis” seade, mis võimaldab transmissioonelektronmikroskoobi sees visualiseerida skaneeriva teravikmikroskoobi protsesse teraviku ja objekti vahel. Selle seadme abil on võimalik reaalajas uurida selliseid protsesse nagu aatomite hüpped kahe teraviku vahel, mõõta erinevaid aatomite vahelisi jõude ja jälgida nanotraatide teket. Olemasolevat metoodikat on plaanis täiustada, lisades uuringutesse vibratsioonikomponendi kvartsresonaatori näol. Loodava seadme abil on plaanis uurida nanokontakti tekkeprotsesse kõrgsagedusliku vibratsiooni tingimustes. Protsesside dünaamikat on plaanis jälgida ka materjalide mehaanilise mõjutamise tingimustes. Lisaks selle visualiseerimisele skaneeriva elektrimikroskoobi (SEM) abil on planeeritud ka samaaegselt erinevate lisahäirituste rakendamine (temperatuuri- ja valgusimpulsid). Üheks unikaalseks uurimisobjektiks on planeeritud TÜFI-s sool-geel meetodil välja töötatud elektrit juhtiva ja optiliselt läbipaistva kiu omaduste muutused erinevate mõjurite all. Sensormaterjali optiliste omaduste väljaselgitamiseks on plaanis kasutada erinevaid spektroskoopia võimalusi. Selgitamaks välja materjalisiseseid interaktsiooniprotsesse on plaanis rakendada teraherts (THz) lainepikkusskaala ergastust, kasutades detektorina boornitriid nanotorukimpusid. Olgugi et tulem on suhteliselt suure riskiastmega, lubab viimati mainitud metoodika loodetavasti detekteerida ka materjalisiseseid nanodefekte. Tööstuses on see temaatika eriti oluline, võimaldades prognoosida uuritava materjali väsimust ja mikro- ja nanopragude teket. Nanopragude teket on plaanis jälgida ka aatomjõumikroskoobi abil. Sama metoodikaga on plaanis uurida ka aatomkihtsadestamisega saadud üliõhukeste kilede (nt. TiO2) omadusi erinevate mõjutegurite all. Mõned projekti osad on kaasatud Euroopa Teadusfondi projekti “Nanotriboloogia”, võimaldades selle koostöövõrgustiku kaudu hõlmata käesolevasse projekti ka partnerite kompetentsi.
The progress in the materials science has brought about demands for new sensitive methods for characterization of processes in nanoscale. The possible solutions are complicated because of the dynamism of the processes. The aim of the current project is to investigate the physical background of nanointeractions and apply different methods to describe these processes in order to create a cognitive knowledge-based system. Innovative equipment for the investigations is planned to be elaborated in order to unite the best features of the different research methods. E.g. in collaboration with Latvian and Swedish colleagues, our group invented a novel “microscope-inside-microscope” device that enables to visualize Scanning Probe Microscope processes inside the Transmission Electron Microscope. This tool allows to investigate in situ processes, such as atoms jumps between two tips, to measure different forces and follow nanowire creation. The improvements to the present methodology are planned by adding a quartz resonator to the system as a vibrational component. The elaborated unit is planned for nanocontact formation investigations in high frequency conditions. Process dynamics is planned to be followed also under the conditions of mechanical influencing of a sample. Besides electron microscope visualizations, several perturbations (temperature and optical pulses) are applied simultaneously. One of the research subjects involves the investigations of the properties of a unique optically transparent and electrically conductive fiber (elaborated at the Institute of Physics, University of Tartu) under different influences. Several spectroscopic methods are planned to be exploited for the studies of sensormaterials optical properties. The terahertz wavelength scale excitation is engaged to identify the internal properties of the material by using boron nitride nanorod bunches. Although this project holds a rather big risk factor, the method promises innovative results on the detection of the material’s internal defects. This topic is extremely important for industries as it allows to monitor material fatigue and micro- and nanocracks formation. Also, Atomic Force Microscope is applied in the investigations of nanocrack formation. The same technique is in use for the investigation of the properties of TiO2 ultra thin films (created by atomic layer epitaxy) under various impact factors. Some parts of the project are included in the European Science Foundation project “Nanotribology” involving the partners’ competence through a network to the present project.