2011

Se va dezvolta modelul teoretic de studiu al stărilor topologice de suprafaţă în configuraţie cilindrică pentru nanofire şi nanopori. Va fi analizată evoluţia stărilor topologice de suprafaţă în nanofire şi nanopori pe baza materialelor semiconductoare A5B6 (Bi2Te3, Bi2Se3) în funcţie de dimensiuni. Se va analiza influenţa stărilor topologice asupra transportului electronic şi termoelectric şi a efectelor fotogalvanice. În configuraţia multinanostrat se vor identifica condiţiile de conservare a stării electronice topologice fără bandă interzisă şi se vor analiza efectele de transport spin-polarizat. Se vor stabili traseele tehnologice de formare dirijată a nanopulberilor şi nanocristalelor cu dimensiuni controlate din compuşi semiconductori A4B6 (PbSnTe:In, PbTe:Ga ş.a.). Prin caracterizări structurale şi optice se va stabili redimensionarea proprietăţilor în funcţie de dimensiuni, înveliş de interfaţare. Prin metode de sinteză dirijată şi recristalizare zonală se vor analiza posibilităţile de nanostructurare a compuşilor ternari TlBiX2 (X=S,Se,Te). Se vor investiga caracteristicile de transport, urmărind obiectivul de identificare a amprentelor stărilor topologice de suprafaţă. Prin metoda Ulitovschi şi procedee brevetate de subţiere se vor obţine nanofire de bismut de diametre 100-200nm, se vor analiza particularităţile transportului electronic şi termoelectric în câmp magnetic şi tensionare elastică. Se va urmări obiectivul de identificare a amprentelor stărilor topologice de suprafaţă induse de deformare elastică. Prin caracterizări ale fenomenelor de transport şi magnetice se vor analiza posibilităţile coexistenţei concomitente a stărilor de supraconductibilitate şi ordine magnetică la interfeţele bicristalelor şi tricristalelor semimetalice de tip bismut. În baza unor soluţii tehnice şi tehnologice noi brevetate se va proiecta şi asambla o instalaţie de depunere epitaxială a oxizilor nanostructuraţi pe bază de manganit La1-xSrxMnO3 din aerosoli ai materialelor metaloorganice. Se va elabora şi testa sistemul de control asistat de calculator al gradului de dispersare a aerosolilor metaloorganici. Se vor dezvolta procedeele de pulverizare simultană aerosolilor din diferite materialele metaloorganice, urmărind obiectivul de obţinere de nanomateriale multiferoice extrinseci, cum ar fi La0.7Sr0.3MnO3 şi feroelectrice BaTiO3 (2D) şi ZnO sau CuO. Va fi modernizată instalaţia cu vacuum pentru asigurarea unui grad înalt de omogenitate a peliculelor şi reproducerea nanostructurilor supraconductor / feromagnetic pentru sprintronică cu utilizarea interfeţei IEEE488PC. Vor fi efectuate cercetări experimentale şi teoretice ale fenomenului de supraconductibilitate reentrantă în nanostructuri stratificate hibride supraconductor/ feromagnetic (S/F) Nb/Cu-Ni pe baza peliculelor din niobiu şi aliajul Cu-Ni.

2012

Se va realiza o variantă nouă a instalaţiei de depunere din aerosoli metaloorganici din două surse şi se va optimiza traseul tehnologic de fabricare a materialelor de oxizi complecşi. Se vor stabili regimurile de obţinere a eşantioanelor tensionate sub formă de pelicule singulare, structuri multistrat şi de suprareţele, ce se vor caracteriza după proprietăţile morfologice, structurale, electronice şi de transport. Se va dezvolta tehnologia nanostructurilor triplustrat CuNi/Nb/CuNi ca element de bază pentru valva de spin supraconductoare. Prin caracterizarea proprietăţilor supraconductoare ale nanostructurilor se vor optimiza parametrii elementului de bază al valvei de spin, în particular prin reducerea valorii câmpului magnetic de comutare până la 100 – 200 Gauss. În nanostructuri stratificate din semiconductori IV-VI, semimetale de tip bismut şi oxizi de tip perovskit (manganite) se vor analiza condiţiile de apariţie a stării de izolator topologic, generate de tensiuni elastice, interacţiune spin-orbitală şi efect de câmp electric. Se vor dezvolta modelele teoretice de studiu al stărilor topologice de suprafaţă şi interfaţă şi a influenţei lor asupra unor caracteristici de transport de sarcină. Se vor elabora nanocristale şi nanoparticule de halcogenizi de plumb, dopate cu impurităţi din grupul III şi pământuri rare (Gd, Yb), pentru nanocompozite fotoelectrice. Pe baza nanoparticulelor (nanocristalelor) şi a polimerului conductor (polianilină) se vor dezvolta procedeele tehnologice de obţinere a nanocompozitelor pentru aplicaţii termoelectrice şi fotoelectrice. Se vor dezvolta procedeele tehnologice de sinteză şi caracterizare a nanoparticulelor: 1) semiconductoare PbTe, CdSe pentru aplicaţii fotovoltaice; 2) Ag pentru filtre de aer condiţionat; 3) CdSe, ZnSe în suspensii pentru imobilizarea lor pe obiecte biologice (cianobacterii).

2013

Prin depunerea cu aerosoli metaloorganici vor fi obţinute structuri planare şi multistrat structurate la scară naometrică pe bază de La1-xBaxMnO3 cu caracteristici multifuncţionale ca elemente pentru diferiţi senzori integraţi. Prin metode de difracţie neutronică se vor analiza efectele de modifi care a structurii electronice şi magnetice prin nanostructurare. Va fi elaborată tehnologia de creştere prin depunere metaloorganică din aerosoli şi studiate caracteristicile peliculelor de material oxidic CrO2 pe substraturi de TiO2 (100) având ca scop utilizarea lor în spintronică. Prin elaborarea de noi confi guraţii de nanostructuri stratifi cate hibride Nb/Cu-Ni şi caracterizarea parametrilor stării supraconductibilităţii reentrante de tipul LOFF se va identifi ca gradul de infl uenţă a transparenţei interfeţei supraconductor/feromagnet la manifestarea supraconductibilităţii reentrante. Vor fi elaborate nanostructuri triplustraturi de tipul Cu-Ni/Nb/Cu-Ni şi vor fi studiaţi, inclusiv în baza unui model teoretic, parametrii supraconductori critici în vederea stabilirii caracteristicilor de stare LOFF. Se va dezvolta tehnologia de depunere peliculară în volum închis, identificându-se regimul tehnologic optimal în fabricarea straturilor subţiri de A4B6 dopate cu In, Ga. Se vor stabili caracteristicile de bază în starea de fotosensibilitate înaltă în regiunea spectrului de infraroşu. Vor fi elaborate structuri noi de tip sticlă/ITO/PbTe (PbSnTe:Ga), precum şi aliaje CuSbTe2-PbTe ca elemente performante electronice şi termoelectrice. Se va dezvolta modelul stărilor topologice în materialele oxidice şi semiconductori magnetici cu tensionare elastică şi ordonare antiferomagnetică. Se vor analiza stările de interfaţă topologice şi efectele lor asupra fazelor magnetice şi transportului electronic. Se vor dezvolta modele şi se va analiza evoluţia stărilor de interfaţă în nanoheterostructuri şi suprareţele din semiconductori A4B6 şi materiale oxidice, stabilindu-se condiţiile de apariţie a stărilor topologice şi modifi care a lor sub acţiunea diferitor tipuri de ordonări. Prin metoda de electroforeză a nanoparticulelor vor fi elaborate tipuri noi de nanoparticule de CdSe şi NaYF4:Er/Tb ca biomarcher, stabilind procesele de imobilizare a lor pe celulele algelor. Prin caracterizări termoelectrice a micronanofi relor de Bi se va identifi ca diagrama domeniilor de transport termoelectric difuziv şi de antrenare a fononilor în sistemul de coordonate diametru-temperatură cu stabilirea diametrelor critice şi determinarea parametrilor optimali de realizare a factorului maximal de putere termoelectrică. Se vor studia fenomenele magnetotermoelectrice în condiţii de cuantifi care Landau cu elucidarea specificului comportamentului purtătorilor de sarcinăspin-orientaţi în bicristalele izolatorilor topologici tridimensionali. Se va determina rolul nanointerfeţelor supraconductibile în procesul interacţiunii fermionilor Dirac în izolatori topologici tridimensionali de tipul Bi.

2014

Va fi dezvoltată tehnologia de formare a nanoparticulelor şi nanocristalelor semiconductoare de PbTe, CdSe, dopate cu impurităţi din grupul III. Va fi optimizată tehnologia de obţinere a nanocompozitelor pe baza nanoparticulelor de PbTe, CdSe şi a polimerului conductor (polianilină) pentru aplicaţii termoelectrice şi fotovoltaice. Se va analiza evoluţia stărilor de rezonanţă de impurităţi din grupul III în condiţii de confinement cuantic şi modalităţile de reconfigurare a proprietăţilor termoelectrice şi fotoelectrice. Se va dezvolta modelul efectului fotovoltaic în condiţii de stări de rezonanţă. Se va dezvolta modalitatea de caracterizare a efectelor termoelectrice şi fotovoltaice în structuri compozit cu nanofire. Va fi elaborată tehnologia de depunere din aerosolii compuşilor metalorganici (MAD) pentru integrarea straturilor de manganiţi cu substraturi din siliciu: creşterea straturilor de buffer şi obţinerea straturilor de manganiţi pe substraturi pe bază de siliciu. Va fi elaborată tehnologia de obţinere a straturilor de spinel Fe3O4 şi realizat studiul proprietăţilor lor având ca scop elaborarea părţilor componente pentru spintronică. Prin caracterizări complexe, inclusiv difracţie cu neutroni, vor fi stabilite condiţiile de formare a stării multiferoice şi intensificare a cuplajului magneto-electric. Vor fi dezvoltate modelele teoretice ale stărilor de izolator topologic şi de interfață în condiții de existență a diferitor tipuri de ordonări electronice. Pe bază de La(Sr,Ba)MnO3/La(Sr)MnO3-La(Ba)MnO3 va fi elaborată mostra experimentală a unui element termosensibil al bolometrului nerăcit. Pe bază de manganite LaMnO3, La(Sr)MnO3 și La(Ba)MnO3 obţinute prin depunerea pe substraturi de SrTiO3 cu orientările planurilor (111) și (110), se vor elabora senzori de radiaţie infraroşie (bolometre). Structurile de tip sticlă/ITO/PbTe (PbSnTe:Ga) vor fi configurate ca element performant termoelectric. Vor fi obţinute nanoparticule de CdSe şi imobilizate pe obiecte (biologice) având ca scop caracterizarea lor în calitate de biomarcher. Va fi efectuat studiul proceselor de imobilizare a nanoparticulelor de CdSe pe celulele algelor prin metoda de luminescenţă. Vor fi optimizate proprietăţile nanoparticulelor de NaYF4:Er/Tb având ca scop folosirea lor în calitate de biomarcher. Vor fi extinse metodele de cercetare ale efectului proximiti, depistat în structuri hibride supraconductor-feromagnet. Cu scopul determinării proprietăţilor magnetice ale nanostraturilor componente în structurile hibride Co-CoOx-Nb-CuNi vor fi efectuate cercetări prin metoda reflectometriei neutronilor polarizaţi (PNR) cu aplicarea câmpului magnetic (până la 5 T) şi în absenţa lui. Rezultatele obţinute vor contribui la determinarea cu exactitate a parametrilor ce caracterizează existenţa efectului proximiti invers.