Šveicarijos – Lietuvos feroelektrikai: valdomi vidiniai laukai energijos surinkimui/metodinei diagnostikai/taikymams mikroelektronikoje

Mokslinių tyrimų sritis: gamtos mokslai
Projektui įgyvendinti skirta: iki 2 488 955,00 Lt, iš kurių 2 115 612,00 Lt - Šveicarijos paramos lėšos, ir 373 343,00 Lt - Lietuvos Respublikos valstybės biudžeto bendrojo finansavimo lėšos.
Projekto įgyvendinimo pradžia: 2012 m. gruodžio 1 d.
Projekto įgyvendinimo pabaiga: 2016 m. kovo 31 d.
Projekto vykdytojas: Vilniaus universitetas
Projekto Šveicarijos partneris: EPFL – Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
Kitas partneris: Kauno technologijos universitetas

Projekto aprašymas

Feroelektra yra kai kurių polinių medžiagų savybė keisti savaiminės politarizacijos orientaciją išoriniame elektriniame lauke. Feroelektrikai yra plačiai paplitusios medžiagos, naudojamos moderniose technologijose. Nepaisant to, šiuo metu kyla poreikis plėsti jų funkcionalumą tokiose srityse, kaip medicinos diagnostika (pjezoelektrinis efektas), mikroelektronika ir komunikacijos (feroelektrinė histerezė bei dielektrinės savybės), energijos surinkimas (pjezoelektrinis, piroelektrinis bei fotovoltinis efektai).

Realios feroelektrinės medžiagos pasižymi vidiniais elektriniais laukais, susikuriančiais dėl baigtinių matmenų, įkrautų defektų bei medžiagos nehomogeniškumų, kurie dar labiau išryškėja plonuose sluoksniuose. Šie neišvengiami efektai dažnai yra nepageidaujami, sukelia medžiagų savybių degradaciją.

Kai kurie pastarųjų metų tyrimai parodė, kad medžiagų savybės (plezoelektrinės, dielektrinės, fotovoltinės), atsirandančios dėl vidinių laukų egzistavimo, gali būti netgi geresnės, jei vidiniai laukai yra tinkamai panaudojami. Todėl šio projekto apimtyje bus siekiama geresnio vidinių laukų feroelektrikuose supratimo ir panaudojimo gerinant jų funkcionalumą.

Projekto įgyvendinimo metu ploni feroelektriniai sluoksniai bus pagaminti Lozanoje ir Vilniuje, kristalai bus įsigyti. Vidiniai laukai plonuose sluoksniuose bus kuriami priemaišomis, pagrindo ir elektrodų variacijomis bei auginimo protokolais. Specialios poliarizavimo procedūros bus panaudotos tiek kristalams tiek ir ploniesiems sluoksniams. Lozanoje bus atliekamas lokalus charakterizavimas pažangiais skanuojančios jėgos mikroskopijos metodais bei išsamūs elektrinių/fotoelektrinių savybių tyrimai, susieti su teorija bei modeliavimu. Vilniuje bus atliekama dielektrinė spektroskopija, piroelektriniai ir pjezoelektriniai tyrimai, o Kaune pjezoelektrinis ir ultragarsinis charakterizavimas. Projekto pabaigoje bus kuriami demonstraciniai maketai, Lozanoje – fotovoltinis, Vilniuje – derinamų dielektrinių savybių, o Kaune pjezoelektriniai, panaudojant naujas medžiagas, sukurtas projekto metu bei pasitelkiant bendrą supratimą, įgytą projekto partnerių.

Paskutinė atnaujinimo data: 2015-08-07