Materiale semiconductoare halcogenice, compuşi metaloorganici şi magneţi moleculari pentru medii de înregistrare, senzori, aplicaţii optoelectronice şi fotovoltaice

Director de proiect, gradul ştiinţific Codul (cifrul) proiectuluiInstituţia executoareTipul proiectuluiDirecţia strategicăCaracterul cercetărilorTermenul de realizareRezultatele preconizateAlocaţii bugetareCofinanţare
dr.hab Andrieş Andrei Mihail - 2011
dr.hab Ursachi Veaceslav Vladimir - 2012
dr.hab Ursachi Veaceslav Vladimir - 2013
dr.hab Culiuc Leonid Leonid - 2014
11.817.05.03A
Institutul de Fizică Aplicată al AŞM
Proiecte de cercetare ştiinţifică fundamentală şi cercetare ştiinţifică aplicativă (instituţionale)
Materiale, tehnologii şi produse inovativeAplicativ2011-01-01 - 2014-12-31
2011
Vor fi elaborate procedeele tehnologice şi obţinute cristale perfecte de Cu2ZnSn(Ge)S4 şi Cu2ZnSn(Ge)Se4. Vor fi elaborate tehnologii şi instalaţii pentru obţinerea filmelor subţiri din sticle calcogenice şi materiale organice compozite, inclusiv dopate cu ioni de Eu3 . Vor fi obţinuţi compuşi metaloorganici noi şi stabilit modul de asamblare a lor în reţele metalorganice prin intermediul liganzilor chelaţi sau exo-bidentaţi, având dimensiuni şi aranjament diferit al grupărilor donore. Va fi stabilită structura tridimensională a materialelor calcogenice şi studiate proprietăţile lor magnetice, luminiscente şi biologice. Vor fi propuse procedee tehnologice de nanostructurare dirijată a suprafeţelor selenogalatului şi selenoindatului de cupru. Vor fi propuse metode de confecţionare a matricelor pentru implementarea tehnologiei de nano/microstructurare mecano-chimică a materialelor semiconductoare. Vor fi propuse recomandări pentru obţinerea nanocompozitelor polimere noi cu proprietăţi mecanice corespunzătoare pentru utilizarea lor în calitate de acoperiri. Va fi stabilit profilul cu reflexie minimă a suprafeţei absorbantului dispozitivelor fotovoltaice. Va fi determinat rolul distorsiunilor structurale şi al efectelor static şi dinamic Jahn-Teller în anomaliile magnetizării compusului de tip spinel FeCr2S4. Va fi elucidată starea de bază spin-orbitală şi evaluat potenţialul acestui compus pentru sistemele multiferoice de stocare a informaţiei. Va fi efectuată analiza teoretică a comportării magnetice a complexului [L2Ni2Dy][ClO4] de tipul 3d-4f-3d şi elaborate criteriile pentru designul magneţilor monomoleculari lineari noi cu temperaturile înalte de blocare.
2012
Vor fi determinate regimurile termodinamice ale proceselor de sintetizare a fazelor ternare ale materialelor magnetice cu structura spinel cu aranjarea necolineară a spinilor, obţinute prin reacţii chimice de transport în fază gazoasă. Vor fi stabilite structura și proprietăţile lor magnetice. Va fi elaborat modelul pentru interpretarea efectului spin-crosover în cristalele ce conţin clusteri polinucleari. Vor fi elaborate recomandări pentru designul raţional şi aplicări practice ale cristalelor menţionate. Vor fi stabilite proprietăţile electrice şi fotoluminescente ale compuşilor Cu2ZnSnS4 şi Cu2ZnGeS4, determinate energiile de activare a centrelor radiative. Va fi optimizată tehnologia de microstructurare mecano-chimică a Si prin metoda de „scratching” sau „imprinting” pentru structuri fotovoltaice. Se vor obţine clustere carboxilice nanodimensionale de tipul {MnFe2(µ3-O)} şi modificate {MnII4MnIII2( μ4-O)2}, reţele 1D şi 2D în baza lor, precum și polimeri coordinativi 1D prin combinarea blocurilor de construcţie robuste de Zn(II)/Cd(II) ce conţin 1,2-ciclohexandiondioximă şi liganzi carboxilici cu molecule piridilice flexibile. Vor fi determinate structura lor cristalină, activitatea biologică și proprietăţile luminescente. Vor fi preparate mostre masive şi filme din materialele cu memorie optică Ge-Sb-Te și studiate proprietăţile lor optice. Vor fi elaborate elemente optice difracţionale cu formă specială în baza compuşilor din sticle calcogenice şi polimeri. Va fi determinată densitatea defectelor pe suprafaţa obiectelor cu ajutorul interferometrului şi corelatorului optic non-destructiv. Va fi elucidat efectul de cooperare dintre numărul de fotoni din modurile Stokes si anti-Stokes ale câmpului de cavitate şi determinată evoluţia în timp a interacţiunii sistemului de N q-biti cu cîmpul mono-mod al unei cavităţi.
2013
Vor fi obţinute monocristale ale compuşilor CoCr2O4 şi FeCr2S4 cu structura de tip spinel cu proprietăţi multiferoice, va fi cercetată interacţiunea spin reţea în aceste cristale şi va fi elucidată originea comportării multiferoice ale lor. Va fi studiat spectrul energetic al clusterilor trinucleari Cu(II)-Cu(II)-Cu(I) şi Cu(II)-Cu(II)-Cu(III) în câmpul electric exterior static. Va fi demonstrată posibilitatea de a dirija cu proprietăţile magnetice şi polarizarea electrică ale clasterilor trinucleari cu ajutorul acestui câmp. Va fi examinată dinamica transferului ultrarapid în clusterii dimerici cu valenţă mixtă încorporaţi în cristale, luând în consideraţie disiparea indusă de cuplajul electronului în plus cu fononii acustici. Timpul de coherenţă T2 şi evoluţia în timp a probabiliţăţii de ocupare a locului vor fi determinaţi ca funcţiile ale parametrilor de transfer şi cuplajului electron-fononic. Vor fi elaborate tehnologii de depunere a straturilor subţiri ale compuşilor Cu2ZnSnS4 şi Cu2ZnGeS4 şi tehnologii de depunere a formaţiunilor metalice pe suprafeţe calcogenice nanostructurate. Vor fi elaborate metode mecano-chimice pentru microprofi larea suprafeţelor materialelor semiconductoare, vor fi preparate structuri fotovoltaice şi determinaţi parametrii acestora. Va fi elaborat designul şi vor fi obţinute materiale metaloorganice polimerice şi precursori ai Zn(II), Cd(II), Mn(II) şi Co(III) cu anioni ca liganzi coordinaţi cu funcţie punte. Vor fi determinate condiţiile de formare a polimerilor coordinativi şi supramoleculari. Va fi determinată structură, luminescenţa, proprietăţile magnetice şi absorbante ale materialelor tridimensionale poroase polimerice în baza clusterilor de fi er şi ale compuşilor cu metale d10, unor compuşi calcogenici şi compuşi biologic activi. Vor fi elaborate tehnologii de obţinere a mediilor de înregistrare multistratifi -cate în baza sticlelor calcogenice, polimerilor carbozolici şi azopolimerilor. Vor fi elaborate tehnologii de înregistrare holografi că cu stare de polarizare, holografi e digitală şi înscriere cu fascicul de electroni a elementelor optice difracţionale. Vor fi obţinuţi şi caracterizaţi calcogenizi nanostructuraţi în bază de GeS2, GeSe2, As2S3 şi As2Se3, sticle calcogenice Ge-Sb-Te şi nanocompozite în bază de polimeri. Va fi perfectat echipamentul pentru înregistrarea imaginilor în straturi nanocompozite şi programul de procesare a imaginei speckle în câmpul îndepărtat al fi brei optice sub acţiunea radiaţiei IR. Vor fi identifi cate posibilităţile de manipulare a atomilor ce interacţionează cu cavităţi optice şi fenomenele cuantice ce apar in microrezonatorul cuanticneliniar. Proprietăţile cuantice ale câmpului de cavitate compus din două tipuri de fotoni Stokes şi anti-Stokes, inseparabilitatea între fotonii modului Stokes şi anti-Stokes, transferul cooperativ dintre q-biţii cavităţilor optice şi starea de supraconductibilitate în solid sub impactul proceselor neliniare vor fi aplicate pentru controlul şi transmiterea informaţiei prin câmpuri cu statistica dependentă şi procesarea informaţiei inclusiv in dispozitive acusto-optice.
2014
Se va demonstra posibilitatea răcirii cuantice a vibrațiilor cuantice ale atomului în medii dependente de frecvențe - cristale fotonice. Clasificarea stărilor colective ale fotonilor și radiatorilor plasați în cavități optice cuplate (prin intermediul câmpului evanescent) cu scopul aplicării lor în procesarea informației. Obținerea stărilor cuantice ale cvazi-moleculelor optice formate din două și mai multe cavități cuplate, luându-se în considerare simetria de împachetare a cavităților cuplate și aplicarea lor în prelucrarea informației optice, precum și discordul, fidelitatea, paralelizmul și tomografia cuantică a acestor stări. Vor fi elaborate regimurile tehnologice și crescute monocristale perfecte a compusului FeCr2S4, folosind metoda reacțiilor chimice de transport. Vor fi cercetate proprietățile structurale și magnetice ale cristalelor FeCr2S4. Folosind propagarea ultrasunetului în câmpuri magnetice va fi evidențiat cuplajul spin-rețea în faza Jahn-Teller. În rezultatul depunerii unui strat compozit fotoluminescent în baza compuşilor ZnS, ZnSe, CdS pe suprafaţa frontală a sistemelor fotovoltaice ITO/Si va fi extinsă sensibilitatea acestor dispozitive în regiunea UV a spectrului radiaţiei solare şi elaborat un nou tip de sensori de radiație UV. Vor fi propuse recomandări pentru obţinerea Si texturat cu aplicaţii fotovoltaice. Vor fi evidenţiate regularităţile caracteristice deformării cristalelor de Si şi structurilor compuse Cu/Si, ce prezintă interes pentru crearea circuitelor integrate, MEMS, etc. Vor fi determinaţi parametrii mecanici ale compozitelor polimerice care pot fi utilizate în calitate de preparate antimicrobiane în medicină. Stabilirea efectelor câmpului electric exterior asupra proprietăților magnetice și optice ale complexelor valent-tautomerice. Elucidarea posibilității de a dirija cu proprietățile acestor complexe prin câmpul electric exterior ceea ce deschide perspective pentru utilizarea acestor sisteme în calitate de sensori și comutatori în electronica moleculară. Determinarea structurii monocristalelor şi pulberilor celor 2 modificaţii politipe (2H şi 3R) ale compusului MoS2 intercalat cu molecule de Cl2. Va fi propus modelul de intercalare și în baza lui se va calcula prin metoda DTF structura benzilor energetice. Determinarea corelaţiei dintre structura benzilor şi spectrele de luminescenţă. Ca rezultat al studiului cu raze X pentru un şir de cristale ale compuşilor metalelor de tranziţie cu diverşi liganzi organici va fi determinat modul de coordinare al ligandului la atomul de metal central, tipul poliedrului de coordinare al atomului de metal în funcţie de natura substituenţilor. Vor fi determinate distanţele interatomice, unghiurile de valenţă din componentele cristalului şi parametrii legăturilor de hidrogen. Vor fi analizaţi factorii chimici care influenţează asupra formării poliedrului de coordinare al metalului şi asupra modului de asamblare a componenetelor în cristal. Vor fi obținute caracteristicele mecanice, de fotosensibilitate şi înscriere a informaţiei optice în calcogenizi nanostructuraţi în bază de sticle calcogenice şi nanocompozite în bază de polimeri. Vor fi înregistrate structuri difracţionale cu ajutorul fasciculului de electroni în straturi subţiri din compozite pe baza polimerului poli-N-epoxipropilcarbazol şi calcogenide (S, Se) de arseniu. Va fi elaborat un machet de laborator de sistem de pază cu fibră optică utilizând fenomenul interferenței modurilor de propagare a radiației laser. Vor fi dezvoltate medii multistructuratecu proprietăţi optice avansate bazate pe diferiți compuși de sticlecalcogeniceși polimeri. Vor fi înregistrate structuri optice difracţionale programate. Va fi construit un microscop digital holografic cu obiectiv special pentru imagistica 3D. În acest scop va fi proiectată partea optico-mecanică a microscopului bazată pe un interferometru digital de tip speckle pattern.
2011
6277.5
2012
6934.5
2013
6848.4
2014
8167.0
2011
0.0
2012
0.0
2013
0.0
2014
0.0