Transportul fononic şi proprietăţile termoelectrice ale nanostructurilor uni- şi bidimensionale şi ale mediilor biologice
Director de proiect, gradul ştiinţific | Codul (cifrul) proiectului | Instituţia executoare | Tipul proiectului | Direcţia strategică | Caracterul cercetărilor | Termenul de realizare | Rezultatele preconizate | Alocaţii bugetare | Cofinanţare |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
dr.hab Nica Denis L. | 11.817.05.10F | Universitatea de Stat din Moldova | Proiecte de cercetare ştiinţifică fundamentală şi cercetare ştiinţifică aplicativă (instituţionale) | Materiale, tehnologii şi produse inovative | Fundamental | 2011-01-01 - 2014-12-31 | 2011 Va fi dezvoltată teoria fundamentală a proceselor 3-fononice şi 4-fononice de difuziune – mecanisme de bază, ce limitează conductibilitatea termică a nanostructurilor – în nanostructurile 1D (fire cuantice) şi 2D (straturi şi monostraturi cuantice), necesare pentru studierea specificului transportului termic în structurile cu dimensiuni reduse şi medii biologice. Vor fi obţinute atît perioadele de difuzie a fononilor în procesele 3– şi 4– fononice, cât şi conductibilitatea termică în structurile nanodimensionale pe bază de Si, Ge, Diamond, SiC şi GeC. Va fi în premieră analizată variaţia intensităţii difuziei fononice la trecerea de la structurile 1D către cele 2D.
Vor fi elaborate recomandări privind metodele de dirijare a proceselor polifononice, fapt ce va permite, la rândul său, dirijarea conductibilităţii termice fononice în nanostructuri. Se va studia posibilitatea apariţiei unor excitaţii elementare de tip polaritoni Frohlich în obiectele biologice. Se va analiza posibilitatea formării cuasiparticulelor complexe în sistemele biologice de tip bifononi şi polaritoni Frohlich şi se vor studia diverse fenomene neliniare, cooperative cu participarea fononilor şi bifononilor bose condensaţi.
În cadrul părţii experimentale a proiectului va fi utilizată tehnologia pirolizei nano-spray cu consum redus de energie pentru obţinerea unor materiale termoelectrice noi, bazate pe oxizii stratificaţi simpli (ai staniului, cobaltului).
Vor fi obţinute materiale termoelectrice nanostructurate inofensive, rezistente din punct de vedere chimic, pe baza oxizilor simpli.
2012 "Vor fi cercetate teoretic proprietăţile transportului fononic (fluxurile şi conductibilitatea termică fononică) în diferite nanostructuri: în nanofirele din siliciu amorf, în suprareţelele plane Si/Ge şi suprareţelele din puncte cuantice de Si cristalin.
Va fi studiată dinamica neliniară a fononilor boze-condensaţi în mediile biologice în cazul interacţiunii puternice cu câmpurile electromagnetice.
Vor fi elaborate recomandări teoretice privind optimizarea proceselor fononice în structurile considerate. În cadrul părţii experimentale a proiectului va fi utilizată tehnologia pirolizei nano-spray cu consum redus de energie pentru obţinerea unor materiale termoelectrice noi, bazate pe sistemele binare şi triple ZnO-SnO2-In2O3 (ZnxSnyIn2-x-yO3), NaCoO2-NaCoO4, avînd caracteristici termoelectrice superioare decât cele ale oxizilor simpli. "
2013 Vor fi studiate teoretic procesele fononice şi termice în nanofi rele multistratificate şi segmentate Si/Ge, Si/Diamond, Si/Plastic. Va fi cercetată dependenţa efectului de diminuare a conductibilităţii termice de reţea de dimensiunile geometrice ale acestor structuri. Vor fi formulate condiţiile de realizare a transportului fononic optimal în nanofi rele cercetate. Prin metoda spray pirolizei vor fi obţinute pelicule în sistemul ZITO, dopate cu elemente din grupele III-V şi studiate proprietăţile lor termoelectrice. Vor fi stabilite componenţa optimală, structura şi regimurile de depunere a peliculelor nanostructurate în sistemul ZITO, dopate cu elemente din grupele III-V şi cercetată stabilitatea lor temporală şi termică. 2014 Vor fi calculate spectrele energetice ale fononilor şi conductibilitatea termică fononică în nanofirele din material amorf şi nanofirele segmentate Si/Ge cu secţiunea transversală variabilă. Va fi efectuată selectarea teoretică a condiţiilor optimale pentru transportul termic. Va fi elaborată tehnologia simplă şi necostisitoare de obţinere a peliculelor nanocompozite din oxizi în baza sistemului ZITO, care vor asigura eficienţa de convertare termică ZT ~1 la temperatura de lucru ~1000 K.
Vor fi propuse modelele şi mecanismele de descriere a parametrilor termoelectrici sporiţi în aceste structuri.
| 2011 680.0 2012 808.0 2013 696.0 2014 776.0 | 2011 0.0 2012 0.0 2013 0.0 2014 0.0 |