Nanofire de tip metal-oxid-metal pentru dezvoltare de senzori


Project Director: Dr. Elena Matei

Cod Proiect: PN-III-P4-ID-PCE-2020-2291

Director de Proiect: Dr. Elena Matei

Tipul Proiectului: National

Programul de incadrare al Proiectului: Cercetare fundamentală și de frontieră, Proiecte de cercetare exploratorie (PCE)

Finantat de: Unitatea Executiva pentru Finantarea Invatamantului Superior, a Cercetarii, Dezvoltarii si Inovarii, UEFISCDI

Contractor: Institutul National de Cercetare Dezvoltare  pentru Fizica Materialelor

Status: In desfasurare

Data Inceperii: 4.01.2021

Data Finalizarii: 31.12.2023

Rezumat: In acest proiect ne propunem sa obtinem nanofire multisegment cu o arhitectura formata din metal I- (metal II oxid) -metal I (MOM), pornind de la nanofirele de tip metal I-metal II-metal I, prin combinarea electrodepunerii intr-un sablon cu un proces selectiv de oxidare folosind tehnici electrochimice, tratament termic sau in plasma. In cele din urma, vom viza modularea proprietaților electrice ale nanofirelor MOM prin parametrii procesului de preparare si identificarea posibilelor aplicatii. Caracteristicile de transport ale dispozitivelor bazate pe nanofire MOM vor fi influențate de parametrii procesului de electrodepunere, dar si de parametrii procesului de oxidare. Mai mult, prin adaptarea convenabila a proceselor va fi controlata cantitatea de defecte punctuale, aceasta fiind foarte importanta pentru proprietațile de transport. Un parametru esential este calitatea contactului. Este de asteptat ca prin utilizarea nanofirelor de acest tip de structura sa imbunatațim funcționalitatea si performanțelor dispozitivelor.

  • Dr. Elena Matei, Director proiect
  • Dr. Ionut Enculescu, Cercetator cu experienta
  • Dr. Monica Enculescu, Cercetator cu experienta
  • Dr. Andreea Costas , Cercetator postdoctoral
  • Dr. Mihael Beregoi, Cercetator postdoctoral
  • Melania-Loredana Onea, Cercetator doctorand
  • 1 pozitie vacanta

Etapa 1 (2021):  Depunerea de nanofire uni-segment si testarea proceselor de oxidare

Rezumatul etapei: In aceasta etapa a proiectului, unul din obiecive este de a obtine nanofire metalice uni-segment, care ulterior vor fi folosite in realizarea de nanofire de tip metal -oxid metallic-metal (MOM), pe pozitia de segmente la extremitatile nanofirelor sau pentru obtinerea segmentului oxidic de centru. Pentru asta, au fost preparate nanofire metalice din Ni, Cu, Co, Sn, Au, Pt, printr-o procedura in care este implicat un sablon polimeric si electrodepunerea.  Aceasta abordare permite realizarea unor nanostructuri cu caracteristici bine controlate. Foarte importanta este posibilitatea de a controla structura/orientarea structurala a nanofirelor doar prin potentialul de electrodepunere. Pentru testele de oxidare a segmentului metalic au fost abordate trei metode si anume: tratament termic, in plasma si oxidare electrochimica, scopul fiind acela de a determina parametrii obtinerii materialului oxidic. Parametrii folositi in testele de oxidare au fost alesi in functie de dimensiunile geometrice ale materialului supus tratamentului. Probele supuse procedeelor de oxidare au fost caracterizate din punct de vedere morphologic, structural, elemental si al proprietatilor optice. Astfel, din datele de caracterizare au rezultat nanofire metalice acoperite cu un strat oxidic cu structura slab cristalizata si o banda interzisa apropiata ca valoare de rezultatele raportate in literatura. Morfologia nanofirelor oxidate este puternic influentata de metoda folosita, un rezultat interesant a fost obtinut dupa tratamentul termic al nanofirelor de Co, rezultand nanofire secundare de oxid de cobalt ce decoreaza suprafata nanofirului initial. Este interesant de remarca faptul ca aceste nanofire secundare au probabil diametre de numai cativa nanometri echivalentul a cateva zeci de atomi fiind probabil unele din cele mai subtiri structuri sintetizate.

  1. Prezentare orala la conferinta CREMS care a avut loc la Magurele, Romania, in perioada 21-22 octombrie 2021,  a  lucrarii cu titlul ”Ni Nanowires Propertie.s for Functional Magnetic Materials Applications”, autori: M.L. Onea, E. Matei, M. Enculescu, V. Kuncser, I. Enculescu.

elena.matei@infim.ro


PROJECTS/ PROIECTE NATIONALE


Back to top

Copyright © 2022 National Institute of Materials Physics. All Rights Reserved