Kontakt
Intranet
EN
Medzinárodné
| Optimalizácia škálovateľného rastu tenkých vrstiev dichalkogenidov prechodných kovov a nové heterostruktúry na použitie v elektronike a pokročilé senzory | |
| Optimization of the scalable growth of transition metal dichalcogenide thin films and novel heterostructures for application in electronics and advanced sensors | |
| Program: | Bilaterálne – iné |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Sojková Michaela, PhD. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2022 |
Národné
| CERBERUS – Farebné centrá v diamante – korelácia medzi atómovou štruktúrou a optoelektronickými vlastnosťami | |
| Colour centres in diamond – correlation between atomic structure and opto-electronic properties | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Varga Marian, PhD. |
| Anotácia: | Predmetom projektu je oblasť kvantových technológií. Pripravíme a charakterizujeme opticky aktívne defekty vdiamantoch a korelujeme atómové štruktúry s optickými vlastnosťami využiteľnými pre kvantové aplikácie. Preširoký rozsah koncentrácií dopantov identifikujeme distribúciu dopantov a pomocou mikroskopie s atomárnymrozlíšením a spektroskopických techník budeme pozorovať vývoj jednotlivých konfigurácií atómov dopantu počastepelného žíhania. Ďalej budeme študovať vplyv žíhania na optoelektronické vlastnosti meraním fotoluminiscencie,fotoprúdu a elektroluminiscencie pre rovnakú sadu vzoriek. Pre meranie fototransportu budú pripravené priehľadnégrafénové elektródy na diamantovom povrchu. Pre meranie elektroluminiscencie budú pripravené hybridné p-i-ndiódy na báze diamantu. Zameriame sa na hľadanie korelácie medzi atomárnou štruktúrou a optoelektronickýmivlastnosťami rôzne dopovaných diamantov. To prispeje k pochopeniu fundamentálneho vzťahu potrebného naefektívne navrhovanie opticky aktívnych prvkov pre diamantové kvantové zariadenia. |
| Doba trvania: | 1.9.2024 – 31.12.2027 |
| PEROVCHIR – Vplyv aplikácie organických molekúl na vlastnosti perovskitovských tenkovrstvových štruktúr | |
| Effect of the application of organic molecules on the properties of perovskite thin-film structures | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Španková Marianna, PhD |
| Anotácia: | Za posledné roky sa nahromadilo dosť experimentálnych dôkazov, že adsorbované organické chirálne molekulymajú vplyv na supravodivé vlastnosti YBa2Cu3O7-x (YBCO) vrstiev. V niektorých prípadoch je možné pozorovať nárast ich kritickej teploty Tc. Na druhej strane sa ukazuje, že v prípade feromagnetických vrstiev (napr. kobaltu) aplikácia chirálnych molekúl môže viesť k zmene magnetizácii bez použitia elektrického prúdu. Dôležitú úlohu tu hrá spin, ktorý uvádza do systému ďalší stupeň voľnosti a dáva tak možnosť zariadeniam napríklad znížiť elektrickú spotrebu alebo navýšiť ich výpočtovú kapacitu. Spintronické zariadenia sa tak stali lákadlom v elektronike, avšak problémy spojené s ovládaním spinu sú obrovskou výzvou. Unikátnym spôsobom určitej manipulácie so spinom je efekt nazývaný chirálne indukovaná spinová selektivita (CISS), ktorý je výsledkom osobitnej štruktúry organických chirálnych molekúl. Projekt sa sústredí na prípravu a charakterizáciu jednoduchých heteroštruktúr a ich interakciu s chirálnymi polymérmi nanesenými na povrch vrstviev. Konkrétne sa jedná o vplyv chirálnej kyseliny mliečnej na perovskitovské tenké vrstvy, kde vybrané perovskity sú vysokoteplotný supravodič YBCO a feromagnet La1 – xSrxMnO3 (LSMO). |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 31.12.2027 |
| ROTOLES – Optimalizovaný rast a transportné a optické vlastnosti tenkých vrstiev vybraných topologických polokovov | |
| Optimised growth and the transport and optical properties of thin layers of selected topological semimetals | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Dr. rer. nat. Hulman Martin |
| Anotácia: | Jedným zo zásadných výsledkoch kvantovej mechaniky v dvadsiatych rokoch 20. storočia bolo odvodenierelativistické rovníc pre hmotné fermióny (Dirac), nehmotné fermióny (Weyl) a fermióny ktoré sami sebe antičastice(Majorana). Od tých čias prebieha v časticovej fyzike pátranie po časticiach, ktoré by reprezentovali Weylove aMajoranove fermióny. Ich hľadanie však dodnes nebolo úspešné.V priebehu posledných dvadsiatich rokov sa ukázalo, že pásová štruktúra niektorých tuhých látok má tak špeciálnecharakteristiky, že nosiče náboja sa v nich môže správať podľa dynamiky spĺňajúcej Diracovu alebo Weylovurelativistickú rovnicu. Medzi takéto látky patria a materiály zo skupiny dichalkogenidov prechodových kovov, naktoré sa sústredíme v našom projekte.My budeme pracovať s veľmi tenkými vrstvami vybraných materiálov z tejto skupiny, ako sú PtSe2, MoTe2 aWTe2. Prvým krokom v implementácii projektu bude príprava takýchto vrstiev metódou chalkogenizácie tenkýchfilmov prechodových kovov. Tenké vrstvy budeme potom skúmať pomocou meraní ich transportných a optickýchvlastností. Teplotne závislé merania transportu nám môžu ukázať prechody medzi rôznymi štruktúrami toho istéhomateriálu. Očakávame, že sa bude dať pozorovať prechod kov-izolant v prípade, keď sa bude meniť hrúbkatakýchto tenkých vrstiev. Pri veľmi nízkych teplotách môžu niektoré z týchto materiálov prejsť do supravodivéhostavu. Tento stav sa pokúsime vyvolať aj proximitne, t.j. keď je tenká vrstva v kontakte s iným supravodičom.Optické merania budú korelované s transportnými meraniami. Z nich odvodíme dôležité optické charakteristiky,ako je napríklad frekvenčná závislosť optickej vodivosti. Vo frekvenčnej závislosti optickej vodivosti budeme hľadaťcharakteristiky teoreticky predpovedané pre Diracove a Weylove fermióny. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 30.6.2027 |
| Nanoelsen – Nanoštrukturované tenkovrstvové materiály vyznačujúce sa slabými väzbovými interakciami pre elektronické a senzorické aplikácie | |
| Nanostructured thin-film materials characterized by weak binding interactions for electronic and sensoric applications | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Gregušová Dagmar, DrSc. |
| Anotácia: | Predkladaný projekt je zameraný na základný výskum procesov prípravy a vlastností polovodivých sulfidovprechodových kovov ako Mo, W a Ni a vybraných kombinácii s ich oxidmi vo forme zmiešaných sulfidov a oxidov,ako aj o možnostiach ich dopovania vzácnymi kovmi (Pt, Au) pre použitie v senzoroch plynovako aj v superkondenzátoroch. Zároveň predpokladáme plné využitie polovodičových mikroelektronických amikromechanických techník a mikro/nanotechnológií, čo významnou mierou môže pomôcť ku kvalitatívnezlepšeným detekčným vlastnostiam, nízkej prevádzkovej spotrebe elektrickej energie senzorov na detekciu plynovako aj k zvýšenej energetickej účinnosti a doby života superkondenzátorov. |
| Doba trvania: | 1.7.2022 – 30.6.2026 |
| Transit2D – Tranzistory na báze 2D kovových chalkogenidov pripravených teplom podporovanou konverziou | |
| Transistors based on 2D Metal Chalcogenides Grown via Thermally Assisted Conversion | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Ťapajna Milan, PhD. |
| Anotácia: | 2D materiály majú schopnosť vytvárať atomárne tenké vrstvy s mimoriadnymi vlastnosťami. Jednou znajsľubnejších skupín 2D materiálov sú dichalkogenidy prechodných kovov (TMD). Zmena typu energetickejmedzery z nepriamej na priamu pri stenčovaní na monoatomárnu vrstvu vedie k jedinečným elektrickým a optickýmvlastnostiam 2D TMD. Ďalšou zaujímavou skupinou 2D materiálov sú chalkogenidy post-prechodných kovov(PTMC). Tieto materiály majú širokú energetickú medzeru a v závislosti od štruktúry materiálu vykazujúanizotropné elektrické a optické vlastnosti. Cieľom tohto projektu je príprava poľom riadených tranzistorov sizolovaným hradlom (MOSFET) a ultra-tenkou kanálovou vrstvou na báze vybraných TMD a PTMC a podrobnéštudovanie ich transportných vlastností. Zameriame sa na veľkoplošné niekoľkovrstvové PtSe2 a GaS/GaSe vrstvyrastené teplom asistovanou konverziou, teda sulfurizáciou a selenizáciou. Na základe existujúcich skúsenostíbudeme optimalizovať štruktúrne a elektrické vlastnosti horizontálne-orientovaných PtSe2 vrstiev pripravenýchselenizáciou s cieľom dosiahnutia pohyblivosti nosičov náboja porovnateľnej s najkvalitnejšími vrstvamipripravenými mechanickou exfoliáciou. Následne budeme vyvíjať a optimalizovať procesnú technológia MOSFETsúčiastok využívajúca architektúru hornej aj spodnej hradlovej elektródy. Na rast hradlových oxidov budú použitéetablované metódy rastu po atomárnych vrstvách a chemickej depozície z pár organokovových zlúčenín (MOCVD).2D vrstvy GaS/GaSe budeme pripravovať pomocou chalkogenizácie ultratenkých vrstiev Ga2O3 rastenýchmetódou MOCVD. Po vývoji a optimalizácii rastu 2D GaS/GaSe sa zameriame na vývoj MOSFET súčiastok.Okrem elektrických vlastností budeme skúmať aj optické vlastnosti pripravených 2D materiálov. |
| Doba trvania: | 1.7.2022 – 30.6.2026 |
| Príprava, charakterizácia a dopovanie ultratenkých vrstiev dichalkogenidov prechodných kovov | |
| Fabrication, characterization, and doping of ultra-thin layers of transition metal dichalcogenides | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Sojková Michaela, PhD. |
| Anotácia: | Vďaka neobvyklým fyzikálnym vlastnostiam sú dvojrozmerné materiály intenzívne študované už niekoľko rokov.Zaujímavou skupinou z tejto triedy materiálov sú dichalkogenidy prechodných kovov (TMD). Majú hexagonálnuštruktúru, v ktorej sú jednotlivé vrstvy navzájom viazané len slabými Van der Waalsovými väzbami. Tospôsobuje výrazne anizotrópne vlastnosti týchto materiálov a má podstatný vplyv na ich elektronickú štruktúru.Preto niektoré z nich vykazujú fyzikálne zaujímavé korelované stavy (supravodivosť, vlny nábojovej hustoty).Primárnym cieľom tohto projektu je príprava a štúdium vlastností tenkých vrstiev dvoch rôznych TMD materiálov– MoS2 a PtSe2, a sledovanie vplyvu dopovania katiónmi lítia a sodíka na elektrické a štruktúrne vlastnostitýchto vrstiev. Sekundárnym cieľom projektu je optimalizácia rastu a dopovania tak, aby zlepšené parametretenkých vrstiev, ako sú napr. elektrická vodivosť a mobilita nosičov náboja, umožnili prípravu funkčnýchelektronických prvkov – tranzistorov. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2024 |
| TMD2DCOR – Metalické 2D dichalkogenidy prechodných kovov: príprava, štúdium vlastností a korelované stavy | |
| Fabrication, physics and correlated states in metallic 2D transition metal dichalcogenides | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Dr. rer. nat. Hulman Martin |
| Anotácia: | Objav grafénu v roku 2004 priniesol obrovský záujem vedcov pôsobiacich vo fyzike kondenzovaných látok ovýskum 2D materiálov. Aj keď tieto materiály majú dlhú históriu, ktorá sa začína už v dvadsiatych rokoch 20.storočia, v posledných rokoch došlo k zintenzívneniu výskumu týchto látok. Boli úspešne pripravené ultratenkévrstvy mnohých 2D materiálov so zaujímavými elektronickými vlastnosťami medzi ktoré určite patria silnokorelované elektronické stavy ako sú vlny nábojovej hustoty a supravodivosť. Jednou z najviac študovaných skupín2D materiálov sú dichalkogenidy prechodných kovov (TMD). TMD sa skladajú z hexagonálnych vrstiev, v ktorýchsú atómy prechodných kovov vložené medzi dve vrstvy atómov chalkogénu s celkovou stochiometriou MX2.V tomto projekte sa sústredíme na tie materiály z TMD skupiny, ktoré vykazujú silne korelované elektronické stavy,a to konkrétne: NbSe2, TiSe2, TaS2, TaSe2 a PtSe2. Cieľom projektu je pripraviť ultratenké vrstvy (≤ 10 nm) akryštalické vzorky a dôkladne ich charakterizovať z hľadiska ich hrúbky, kryštalinity, homogenity, optických aelektronických vlastností. Osobitná pozornosť sa bude venovať stavom vĺn nábojovej hustoty a supravodivosti vtýchto materiáloch, a tomu, ako vlastnosti týchto korelovaných stavov závisia od hrúbky vzorky, dopovania,parametrov rastu samotnej vrstvy, a aj ako tieto korelované stavy reagujú na vonkajšie elektrické a magneticképolia.Vedecký program projektu tiež obsahuje prípravu heteroštruktúr vytvorených z týchto materiálov, ako aj nahybridné systémy kombinujúce TMD s inými materiálmi. Výskum zahŕňa aj podrobnú charakterizáciu heteroštruktúrza účelom optimalizácie parametrov rastu. |
| Doba trvania: | 1.7.2020 – 30.6.2023 |
| 2D materiály a iónové kvapaliny pre využitie v mikroelektronike a senzorike | |
| 2D materials and ionic liquids in microelectronics and sensors | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Sojková Michaela, PhD. |
| Anotácia: | Dvojrozmerné (2D) materiály a nanočastice sú veľmi aktuálnymi témami. Predkladaný projekt nadväzuje nadoteraz dosiahnuté výsledky pracovnej skupiny a je zameraný na tieto oblasti – príprava 2D materiálov ananočastíc (s využitím iónových kvapalín (IL)) a kombinácia týchto troch materiálov. Cieľom projektu je prípravaexperimentálnych súčiastok a materiálov pre senzoriku. V oblasti 2D materiálov sa sústredime na hľadanieoptimálnych podmienok pre rast tenkých vrstiev vybraných materiálov (napr. MoS2). V oblasti nanočastícbudeme pokračovať v príprave fazetovaných nanočastíc kovov a uhlíkových nanočastíc. Prvé z nich sa použijúna dekorovanie tenkých vrstiev 2D materiálov, čím sa vytvoria lokálne p-n priechody vhodné napr. pre senzoryplynov. Nanočastice uhlíka svetielkujú a tým sú vhodné pre fluorescenčnú mikroskopiu. IL využijeme jednak naprípravu nanočastíc vo vákuu a tiež na vytvorenie hradla pre riadenie elektrického transportu v 2D materiáloch.Tým vytvoríme nové elektronické súčiastky. |
| Doba trvania: | 1.1.2017 – 31.12.2020 |