PROIECT 1 ”Noi tehnologii de producție a ultravidului și de analiză in situ a sistemelor de dimensionalitate redusă”

PROIECT 2 ”Nanoparticule și suprafețe nanostructurate: sinteză și aplicații”

PROIECT 3 ”Noi tehnologii bazate pe sisteme unidimensionale, nanofibre și nanofire”

PROIECT 4 ”Materiale 2D, suprafețe si interfețe: dezvoltări tehnologice”

PROIECT 5.  „Optimizarea unor tehnologii de creștere a monocristalelor pentru diverse aplicații”

CO: Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Materialelor, Director de Proiect CS1 Dr. abil. Cristian Mihail Teodorescu

P1: Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Tehnologii Criogenice și Izotopice, Responsabil CS2 ing. Marian Curuia

P2: Universitatea de Vest Timișoara, Facultatea de Fizică, Responsabil Prof. Dr. Daniel Vizman

P3: Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Microtehnologie, Responsabil CS1 Dr. Adrian Dinescu

P4: Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizică Tehnică, Responsabil CS1 Dr. Nicoleta Lupu

Program Comun de Cercetare-Dezvoltare-Inovare

Rezumatul etapei 1

S-au definit parametrii constructivi ai pmpei uscate: dimensiuni, numar de etaje, caracteristici motor pentru obtinerea unui vid limita de 4 Pa. S-a achizitionat si testat lampa UV pentru degazari in incinta UHV. S-a montat si testat bateria de pompare pompa turbomoleculara + pompa criogenica. S-au proiectat matricile de memorii nevolatile si s-au testat materialele care vor fi folosite pentru acestea. S-a proiectat sursa de nanoparticule cu destindere adiabatica. S-a reconfigurat instalatia de epitaxie din fascicul molecular si s-a reparat sistemul RHEED. S-au calibrat evaporatoarele instalate. S-a configurat instalatia SERS pentru masuratori la temperatura variabila. Pentru realizarea instalatiei de forcespinning prototip, in aceasta etapa a fost intocmita tema de proiectare luind in calcul cerintele necesare si realizata proiectarea componentelor principale ale instalatiei. A fost stabilit necesarul si o parte din elementele componente ale instalatiei au fost deja achizitionate, urmand ca celelalte sa fie fabricate. Rezultatele aceastei etape asigura asamblarea componentelor pentru realizarea instalatiei prototip. S-a reconfigurat instalatia de debitare cristale. S-au formulat 5 noi tehnologii de laborator: obtinere Ge(001) (2 x 1) – (1 x 2), obtinere Si(111) 7 x 7, straturi monocristaline de Ag(111) depuse pe Si(111), Si(111) hidrogenat si zirco-titanat de plumb PZT(001) atomic curat. S-au sintetizat tehnologiile existente pentru prepararea si caracterizarea suprafetelor atomic curate. S-a proiectat si realizat sistemul pentru masuratori electrice in situ. –au modelat numeric 3 tehnologii de crestere a cristalelor: Bridgman pentru fluoruri, EFG pentru safir si Bridgman-Stockbarger pentru crestere de monocristale organice. S-au publicat 2 articole in reviste cotate ISI, un altul este in proces de evaluare, iar un al patrulea este elaborat si va fi trimis. S-a participat la 23 de conferinte internationale si la 2 conferinte nationale.

Rezumatul etapei 2

S-a progresat destul de mult in realizarea pompei uscate, un nou concept pentru obtinerea vidului preliminar. S-a testat exhaustiv posibilitatea obtinerii vidului ultra-inalt folosindu-se lampi UV pentru desorbtia moleculara de pe peretii incintei. S-a proiectat, realizat si testat pasajul totativ pentru vid inalt. S-a conceput si difuzat un pachet software pentru analiza spectrelor XPS, impreuna cu manualul de utilizare. S-a progresat in realizarea de matrici de memorii non-volatile pe baza de oxizi de zirconiu si hafniu c nanocristale de Ge sau Si. S-au pus bazele principiului selectiei nanoparticulelor separat, in functie de dimensiuni si sarcina lor. S-au depus nanoparticule pe diverse suprafete, s-au detectat nanoparticule cu incarcari diferite si au fost testate proprietatilor lor catalitice. S-au caracterizat nanodot-urile cuantice pe GaAs. S-a definitivat instalatia de force spinning si s-au obtinut o sumedenie de rezultate. S-au realizat substraturi cu structuri fatetate, apoi nanofire magnetice pe aceste substraturi, care au fost caracterizate din punct de vedere magnetic. S-au us bazele principiului modularii optice a feromagnetismului in nanofire Stoner. S-au realizat depuneri de Pt pe monocristale de Si taiate oblig, au fost caracterizate morfologic compozitional si structural, s-a testat imprastierea de raze X la incidenta razanta pe acestea. S-au sintetizat straturi feroelectrice pe substraturi cu proprietati diferite si s-a explicat polarizarea obtinuta in functie de bariera de potential de la interfata. S-a realizat un dispozitiv de testare a proprietatilor de conductie din plan ale structurilor grafenice si s-au realizat structuri grafenice pe Pt(001) si pe substraturi feroelectrice. S-a pus in evidenta histerezisul rezistentei pe aceste din urma straturi. S-au realizat noi interfete de tip grafena transferata pe GaAs si Si, caracterizate exhaustiv prin metode de stiinta suprafetelor si s-a testat eficacitatea detectorilor de IR obtinuti. S-au realizat metasuprafete pe substraturi semiconductoare si s-au testat caracteristicile acestora in vederea utilizarii ca memristori sau senzori IR. S-au automatizat instalatiile de crestere a cristalelor de tip Bridgman si s-au optimizat procesele de crestere a fluorurilor, precum si cresterea de semiconductori organici prin metoda Bridgman-Stockbarger.

Rezumatul etapei 3

În cadrul Proiectului 1 (tehnici experimentale), au fost definitivate toate dispozitivele propuse în cadrul acestui Proiect: (i) pompa uscată; (ii) pasajul de rotație cu fluide magnetice; (iii) sistemul de bake-out cu lămpi UV; (iv) bateria de pompare cu pompă turbomoleculară / criogenică, precum și dezvoltările software propuse, unde s-a adăugat față de dezvoltările stipulate inițial și un program pentru eliminarea “ghost lines” din spectrele XPS atunci când se lucrează cu radiație X nemonocromatizată.

În cadrul Proiectului 2 (sisteme 0D), au fost optimizate procesele tehnologice de fabricare a structurilor de memorii nevolatile, în acord cu caracterizările lor funcționale. Au fost dezvoltate noi concepte be bază de nanoparticule magnetice și de nanoparticule electric încărcate, cu aplicații în cataliză și în științele mediului (adsorbție de metale în compuși înglobând nanoparticule magnetice sau cu încărcare). Au fost, de asemenea, sintetizate și caracterizate substraturi pentru spectroscopia Raman amplificat de suprafață (SERS) pornind de la aglomerări de nanoparticule pe suport perovskitic.

În cadrul Proiectului 3 (sisteme unidimensionale), în această etapă au fost realizate fibre polimerice prin metoda centrifilării și analizate morfologic, prin microscopie electronică de baleiaj (SEM) și compozițional prin spectroscopie de fotoelectroni cu raze X (XPS), AES si Raman. În acest scop au fost preparte soluții de polimetilmetacrilat (PMMA), polivinilpirolidonă (PVP), nylon 6,6, acetat de celuloză (CA) și colagen/gelatină. Pentru fiecare dintre acestea, procesul a fost optimizat prin alegerea solvenților și concentrațiilor potrivite. De asemenea, s-a ținut cont și de parametrii experimentali precum debitul de injeție a polimerului în rezervor, viteza de rotație și diametrele acelor folosite, dar și de variația condițiilor de mediu (temperatură și umiditate). De asemenea, s-a identificat cel mai bun candidat pentru monocromatizarea razelor X moi, acesta fiind constituit din straturi subțiri monocristaline de Pt cu orientare (001) și reconstrucție hexagonală.

În cadrul Proiectului 4 (sisteme 2D) au fost sintetizate structuri feroelectrice verticale integrabile în tehnologia CMOS , unele dintre ele prezentând 4 stări de memorie. A fost fabricat un transistor cu efect de câmp cu poartă feroelectrică. S-au sintetizat heterostructuri formate din grafenă depusă pe suporturi feroelectrice și s-au testat abilitățile acestor structuri de a media reacții chimice de suprafață, precum și efectul adsorbaților moleculari asupra histerezisului rezistenței. De asemenea, s-au continuat aceste studii și pentru un alt material 2D, nitrura de bor hexagonală (hBN). Structuri formate din depuneri grafenice pe semiconductori elementari au fost certificați pentru detecția de radiație IR. În fine, au fost realizate metasuprafețe pe bază de acoperiri de oxizi conductori transparenți și nitruri pe semiconductori atomic curați și s-au evaluat caracteristicile superlentilelor obținute.

În cadrul Proiectului 5 (sisteme 3D cristaline)  au fost finalizate dezvoltările experimentale (automatizări ale sistemelor de tragere) și s-au obținut cu aceste sisteme cristale de BaF₂ dopate cu Er, iar aceste cristale au fost caracterizate prin multiple tehnici. S-au obținut, de asemenea, noi monocristale organice din derivati aromatici  puri (benzil, meta-dinitrobenzen)  si dopate cu Ag, N, iod (benzil) si iod (meta-dinitrobenzen) prin metoda Bridgman-Stockbarger, s-a optimizat instalația de purificare, iar monocristalele obținute au fost caracterizate prin multiple metode, dovedind calități care pot sugera folosirea lor ulterioară pentru aplicații în optică neliniară și optoelectronică, în particular la generare de armonici superioare.

Până în prezent, prezentul Proiect a condus la publicarea/acceptarea la publicare a 23 articole în reviste cotate ISI, alte 6 articole au fost trimise, s-a participat la 55 conferințe internaționale, au fost acordate 2 brevete de invenție și există în momentul de față încă 6 cereri de brevet depuse la OSIM.

Rezumatul etapei 4

S-a realizat configurarea unei instalații de spectroscopie de fotoelectroni, obținându-se în final un preț de cca. 50 % din valoarea pe piață a unei asemenea instalații (cca. 150 000 Euro în loc de cca. 300 000 Euro). Această instalație este ideală pentru grupurile de cercetare mici, inclusiv (sau, mai ales) din universități. Se estimează piața pentru o asemenea instalație la cel puțin 20 de unități la nivel național, beneficiul financiar per unitate putând fi estimat la cca. 50 000 Euro. Total beneficiu estimat: 1 milion de Euro. Este posibil să se extindă piața și la nivel internațional, cel puțin în aria sud-est europeană.

S-a demonstrat efectul de amplificare a semnalului Raman de către suprafețele nanostructurate (surface enhanced Raman scatering, SERS) de Ag/Ge(001) și mai ales de Pt/Ge(001), unde efectul este considerabil mai important decât în cazul folosirii unui monocristal de Au(111). Aceste rezultate conduc la o tehnologie care poate realiza un rezultat financiar de cel puțin 15 000 Euro pe zi. Total rezultat financiar estimat: 3 milioane de Euro pe an, dacă se poate găsi o piață de cca. 3000 de suporturi anual. Un grup (mare) de cercetare care lucrează intens în spectroscopia Raman realizează măsurători pe cca. 5–10 probe pe zi, deci ar putea necesita cca. 1000–2000 suporturi anual.

Unul alt obiective atins ale proiectului este realizarea unei instalații prototip destinata obținerii prin centrifilare a straturilor fibrilare din polimeri incluzand biopolimeri. Ca rezultat al studiilor legate de parametrii constructivi și a testelor pentru optimizarea funcționalității, „Instalatia pentru obtinerea prin centrifugare a straturilor fibrilare din polimeri incluzand biopolimeri - ICSB” este insoțită de toată documentația necesară, inclusiv cartea tehnica în care este descris și modul de utilizare al acesteia.

S-a realizat brevetarea soluțiilor propuse pentru metode de control al cristalizării compușilor organici cu moleculă mică în sisteme Bridgman-Stockbarger. De asemenea, s-a finalizat activitatea privind realizarea de detectori pentru infraroșu folosindu-se structuri grafenice.

Proiectul a creat 18 noi locuri de muncă și totalitatea noilor angajați au fost păstrați în instituțiile participante. Proiectul se finalizează cu 33 articole publicate / acceptate la publicare, 64 de participări la conferințe internaționale (în ciuda pandemiei) și 10 brevete acordate sau cereri de brevet de invenție depuse. De asemenea, a fost depus un proiect de tip ERC Starting Grant și s-a realizat un capitol de carte.

De menționat, ca rezultat suplimentar datorat parțial și perioadei de “lock-down” impusă de pandemia Covid-19, dezvoltarea unui nou model teoretic pentru feromagnetismul de bandă, care corectează erorile din modelul Stoner, explică structurile și proprietățile magnetice ale metalelor 3d, antiferomagnetismul din cazul Cr, explică valorile reduse ale câmpurilor coercitive din metale, prezice în mod corect temperaturile Curie și, de asemenea, prezice feromagnetism la temperaturi și presiuni foarte ridicate, ceea ce presupune schimbarea percepției privind originea câmpului magnetic terestru [C. M. Teodorescu, Spin asymmetry originating from densities of states: criterion for ferromagnetism, structures and magnetic properties of 3d metals from crystal field based DOSs, Results in Physics 25, 104241 (1–10) (2021).].

RST Etapa 1 VARDIMTECH

RST Etapa 2 VARDIMTECH - redus la maximum

RAPORTARE STIINTIFICA 2020

RAPORTARE STIINTIFICA 2021

Ghidul specialistului in stiinta suprafetelor-interfetelor si spectroscopii de fotoelectroni

Articole publicate / acceptate:

2018

1. L. C. Tănase, L. E. Abramiuc, D. G. Popescu, A.-M. Trandafir, N. G. Apostol, I. C. Bucur, L. Hrib, L. Pintilie, I. Pasuk, L. Trupină, C. M. Teodorescu, Polarization orientation in lead zirco-titanate (001) thin films driven by the interface with the substrate, Physical Review Applied 10, 034020(1-19) (2018).
2. M. Stef, I. Nicoara, D. Vizman, Distribution of Yb³⁺ and Yb²⁺ ions along YbF₃-doped BaF₂ crystals, Crystal Research and Technology 53, 1800186(1–6) (2018).

2019

3. I. C. Bucur, N. G. Apostol, L. E. Abramiuc, L. C. Tănase, C. A. Tache, G. A. Lungu, R. M. Costescu, C. F. Chirilă, L. Trupină, L. Pintilie, C. M. Teodorescu, Room temperature ferromagnetism and its correlation to ferroelectricity of manganese embedded in lead zirco-titanate, Thin Solid Films 669, 440–449 (2019).
4. A. E. Bocîrnea, R. M. Costescu, N. G. Apostol, C. M. Teodorescu, Growth of Ag(111) on Si(111) with nearly flat band and abrupt interface, Applied Surface Science 473, 433–441 (2019).
5. D. G. Popescu, M. A. Husanu, C. Chirila, L. Pintilie, C. M. Teodorescu, Impact on ferroelectricity and band alignment of gradually grown Au on BaTiO₃, Physica Status Solidi – Rapid Research Letters 1900077(1–5) (2019).
6. C. Palade, A. Slav, A. M. Lepadatu, I. Stavarache, I. Dascalescu, A. V. Maraloiu, C. Negrila, C. Logofatu, T. Stoica, V. S. Teodorescu, M. L. Ciurea, and S. Lazanu, Orthorhombic HfO₂ with embedded Ge nanoparticles in nonvolatile memories used for the detection of ionizing radiation, Nanotechnology 30, 445501 (1–9) (2019).
7. I. Nicoara, M. Stef, D. Vizman, Influence of growth conditions on the optical spectra of gamma irradiated BaF₂ and CaF₂ crystals, Journal of Crystal Growth 525, 125188(1–7) (2019).
8. P. Pascariu, D. Vernardou, M. P. Suchea, A. Airinei, L. Ursu, S. Bucur, I. V. Tudose, O. N. Ionescu, E. Koudoumas, Tuning electrical properties of polythiophene/nickel nanocomposites via fabrication, Materials & Design 182, 108027 (2019).

2020

9. D. G. Popescu, M. A. Husanu, C. Chirila, L. Pintilie, C. M. Teodorescu, The interplay of work function and polarization state at the Schottky barriers height for Cu/BaTiO₃ interface, Applied Surface Science 502, 144101(1–7) (2020).
10. I. Nicoara, M. Stef, D. Vizman, Influence of Pb²⁺ ions on the optical properties of gamma irradiated BaF₂ crystals, Radiation Physics and Chemistry 168, 108565(1–8) (2020).
11. N. G. Apostol, D. Lizzit, G. A. Lungu, P. Lacovig, C. F. Chirilă, L. Pintilie, S. Lizzit, C. M. Teodorescu, Resistance hysteresis in atomic layers of carbon synthesized on ferroelectric (001) lead zirconate titanate in ultrahigh vacuum, RSC Advances 10, 1522–1534 (2020).
12. E.-M. Pavelescu, O. Ligor, J. Occena, C. Ticoș, A. Matei, R. L. Gavrilă, K. Yamane, A. Wakahara, R. S. Goldman, Influence of electron irradiation and rapid thermal annealing on photoluminescence from GaAsNBi alloys, Applied Physics Letters 117, 142106 (2020).
13. G. Buema, N. Lupu, H. Chiriac, G. Ciobanu, O. Kotova, M. Harja, Modeling of solid-fluid non-catalytic processes for nickel ion removal, Revista de Chimie, 71(7) (2020) 4-15.
14. G. Buema, N. Lupu, H. Chiriac, T. Roman, M. Porcescu, G. Ciobanu, D.V. Burghilă, M. Harja, Eco-friendly materials obtained by fly ash sulphuric activation for heavy metals removal, Materials 13(16) (2020) 3584.
15. D. Gherca, S. Cojocaru, T. Roman, D. D. Herea, G. Stoian, N. Lupu, M. N. Palamaru, A. R. Iordan, A. I. Borhan, Reversible thermo-driven solid-state morphological transformation of nanotextured spinel material, Journal of Solid State Chemistry 289 (2020) 121521.
16. I. Nicoara, M. Stef, G. Buse, A. Racu, D. Vizman, Growth and characterization of ErF3-doped BaF₂ crystals, Journal of Crystal Growth 547, 125817 (2020).
17. M. Stef, I. Nicoara, A. Racu, G. Buse, D. Vizman, Spectroscopic properties of the gamma irradiated ErF₃-doped BaF₂ crystals, Radiation Physics and Chemistry 176, 109024 (2020).
18. I. Stavarache, C. Logofatu, M. Taha Sultan, A. Manolescu, H. G. Svavarsson, V. S. Teodorescu, M. L. Ciurea, SiGe nanocrystals in SiO₂ with high photosensitivity from visible to short-wave infrared, Scientific Reports 10, 3252 (2020).
19. T. Walther, J. Nutter, J. P. Reithmaier, E. M. Pavelescu, X-ray mapping in a scanning transmission electron microscope of InGaAs quantum dots with embedded fractional monolayers of aluminium, Semicond. Sci. Technol. 35, 084001 (10 pp.) (2020).
20. P. Pascariu, C, Cojocaru, P. Samoila, A. Airinei, N. Olaru, D. Rusu, I. Rosca, M. Suchea, Photocatalytic and antimicrobial activity of electrospun ZnO: Ag nanostructures, Journal of Alloys and Compounds 834, 155144 (2020).
21. K. Mouratis, I. V. Tudose, A. Bouranta, C. Pachiu, C. Romanitan, O. Tutunaru, S. Couris, E. Koudoumas, M. Suchea, Annealing effect on the properties of electrochromic V2O5 thin films grown by spray deposition technique, Nanomaterials 10, 2397 (12 pp.) (2020).

2021

22. N. G. Apostol, I. C. Bucur, G. A. Lungu, C. A. Tache, C. M. Teodorescu, CO adsorption and oxidation at room temperature on graphene synthesized on atomically clean Pt(001), Catalysis Today 366, 155–163 (2021).
23. N. G. Apostol, M. A. Hușanu, D. Lizzit, I. A. Hristea, C. F. Chirilă, L. Trupină, C. M. Teodorescu, CO adsorption, reduction and oxidation on Pb(Zr,Ti)O₃(001) surfaces decorated with negatively charged gold nanoparticles, Catalysis Today 366, 141–154 (2021).
24. P. Pascariu, I. V. Tudose, D. Vernardou, E. Koudoumas, O. N. Ionescu, S. Bucur, M. Suchea, SnO₂ and Ni doped SnO₂ /polythiophene nanocomposites for gas sensing applications, Solid State Electronics Letters, accepted (2021). DOI: 10.1016/j.ssel.2020.11.003.
25. C.M. Teodorescu, Ferroelectricity in thin films driven by charges accumulated at interfaces, Physical Chemistry Chemical Physics 23, 4085–4093 (2021).
26. I. Stavarache, O. Cojocaru, V. A. Maraloiu, V. S. Teodorescu, T. Stoica, M. L. Ciurea, Effects of Ge-related storage centers formation in Al2O3 enhancing the performance of floating gate memories, Applied Surface Science 542, 148702 (7 pp.) (2021).
27. M. Harja, G. Buema, N. Lupu, H. Chiriac, D. D. Herea, G. Ciobanu, Fly ash coated with magnetic materials with improved adsorption capacities, Materials 14, 63 (17 pp.) (2021).
28. M. Ciobani, G. Petcu, E. M. Anghel, F. Papa, N. G. Apostol, D. P. Culita, I. Atkinson, S. Todorova, M. Shopska, A. Naydenov, R. Velinova, V. Parvulescu, Influence of Ce addition and Pt loding upon the catalytic properties of modified mesoporous PtTi-SBA-15 in total oxitation reactions, Appl. Catal. A: General 619, 118123 (2021).
29. C. M. Teodorescu, Spin asymmetry originating from densities of states: criterion for ferromagnetism, structures and magnetic properties of 3d metals from crystal field based DOSs, Results in Physics 25, 104241 (1–10) (2021).
30. G. Buema, A.I. Borhan, D.D. Herea, G. Stoian, H. Chiriac, N. Lupu, T. Roman, A. Pui, M. Harja, D. Gherca, Magnetic solid-phase extraction of cadmium ions by hybrid self-assembled multicore type nanobeads, Polymers 13, 229 (15 pp.) (2021).
31. G. Buema, M. Harja, N. Lupu, H. Chiriac, L. Forminte, G. Ciobanu, D. Bucur, R.D. Bucur, Adsorption performance of modified fly ash for copper ions removal from aqueous solution, Water 13, 207 (17 pp.) (2021).
32. G. Buema, N. Lupu, H. Chiriac, G. Ciobanu, R.D. Bucur, D. Bucur, L. Favier, M. Harja, Performance assessment of five adsorbents based on fly ash for removal of cadmium ions, Journal of Molecular Liquids 333, 115932 (15 pp.) (2021).
33. G. Buema, N. Lupu, H. Chiriac, D.D. Herea, L. Favier, G. Ciobanu, L. Forminte (Litu), M. Harja, Fly ash magnetic adsorbent for cadmium ions removal from aqueous solution, Journal of Applied Life Sciences and Environment, Vol. LIV, No. 1 (185), 42-50 (2021).

Articole trimise / în evaluare:

1. N. G. Apostol, D. Lizzit, G. A. Lungu, A. Nicolaev, C. A. Tache, A. C. Pena, C. M. Teodorescu, Spin polarization in graphene grown on Pt(001) and its quenching by hydrogenation, Physical Review Letters, in review (2020).

Capitole de carte:

1. M. Zaharescu, S. Mihaiu, C. M. Vladut, E. Tenea, S. Preda, J. M. Calderon-Moreno, M. Anastasescu, H. Stroescu, I. Atkinson, N. Apostol, C. Moldovan, M. Gartner, Sol-Gel and Hydrothermal derived Mn-doped ZnO films with optical and piezoelectric properties, Recent Developments in Engineering Research, Vol.1, Dr. M. Basu (Chief Managing Editor), Book Publisher International, Print ISBN number: 978-93-90149-67-4, E- ISBN number: 978-93-90149-19-3 (2020).

Conferințe:

2018

1. I. C. Bucur, L.C. Tănase, L.E. Abramiuc, D.G. Popescu, N.G. Apostol, M.A. Hușanu, G.A. Lungu, C.F. Chirilă, L.M. Hrib, L. Pintilie, A. Barinov, and C.M. Teodorescu, Photoelectron spectroscopy and spectro-microscopy techniques in studies of surfaces of ferroelectric materials, Sixth European Conference on Crystal Growth, September 16–20, 2018, Varna, Bulgaria (invited talk).
2. D.G. Popescu, M.A. Husanu, Spectroscopic signature of depletion state in buried hole-doped manganite, The 6th International Colloquium „Physics of Materials”, November 15–16, 2018, Bucharest, Romania (invited talk).
3. M.A. Husanu, D.G. Popescu, Band bending at Au/BaTiO3 and Cu/BaTiO3 interfaces investigated by XPS, The 6th International Colloquium „Physics of Materials”, November 15–16, 2018, Bucharest, Romania (poster).
4. A. Cordos, A. Popescu, D. Vizman, R. Negrila, Scale-up effects in directional solidification of silicon under the combined influence of electrical current and magnetic field, 6th European Conference on Crystal Growth, September 16–20, 2018, Varna, Bulgaria (poster).
5. I. Nicoara, M. Stef, S. Arjoca, C. Negut, D. Vizman, Influence of growth conditions on the optical properties of gamma irradiated BaF2 crystals, 6th European Conference on Crystal Growth, September 16–20, 2018, Varna, Bulgaria (poster).
6. D. Vizman, Multiscale Modeling of Crystal Growth, 2nd European School on Crystal Growth, September 13–16, 2018, Varna, Bulgaria (invited talk).
7. D. Vizman, Control of Melt Convection Using Magnetic Fields, 10th Jubilee Conference of the Balkan Physical Union, August 26–30, 2018, Sofia, Bulgaria (oral).
8. A. Popescu, M. Bellmann, D. Vizman, 3D Numerical Studies of Thermal Convection and Impurities Transport in a Czochralski Process for Solar Silicon Growth, 9th International Workshop on Modelling in Crystal Growth, October 21–24, 2018, Kona, USA (oral).
9. S. Arjoca, O. Puscas, M. Stef and D. Vizman, Influence of Growth Conditions on the Structural Defects-Dislocations of YbF3 doped CaF2 Crystals, TIM18 Physics Conference, May 24–26, 2018, Timisoara, Romania (poster).
10. C. C. Negrila, S. L. Iconaru, M. Motelica-Heino, Regis Guegan, G. Predoi, F. Barbuceanu, R. V. Ghita, C. C. Petre, G. Jiga, M. L. Badea, A. M. Prodan, D. Predoi, Commercial hydroxyapatite powders for lead removal from aqueous solution, 9th International Conference on Times of Polymers and Composites-From Aerospace to Nanotechnology, June 17-21, 2018, Ischia, Naples, Italy (poster).
11. R.V. Ghita, D. Predoi, S.L. Iconaru, Titanium, GaSb and GaAs substrates in biomaterial coating application, EMN Greece Meeting, May 14-18, 2018, Heraklion, Crete (invited talk).
12. C.C. Negrila, S.L. Iconaru, A. Groza, R.V. Ghita, C.M. Chifiriuc, P. Chapon, S. Gaiaschi, D. Predoi, Structural and biological characterization of antimicrobial layers obtained by magnetron sputtering technique, EMN Greece Meeting, May 14–18, 2018, Heraklion, Crete (poster).
13. R. Ivan, C. Popescu, A. Perez del Pino, C. Logofatu, E. György, Reduced graphene oxide/transition metal oxide/ urea composite materials for photocatalytic degradation of organic pollutants in aqueous medium, 7th International Symposium on Transparent Conductive Materials – TCM 2018, October 14–19, 2018, Platanias – Chania, Crete, Greece (poster).
14. M. Florea, G. Postole, F. Matei-Rutkovska, A. Urda, F. Neaţu, L. Massin, P. Gelin, Steam reforming of methane in the presence of H2S on doped ceria materials, 4th International Conference on Advanced Complex Inorganic NanoMaterials (ACIN2018), July 14–21, 2018, Namur, Belgium (poster).
15. M. Florea, F Neatu, S. Neatu, A. Urda, F. Matei-Rutkovska, G. Postole, L. Massin, P. Gelin, Doped ceria materials prepared by modified precipitation route for fuel cells fed with biogas, 7th EuCheMS Chemistry Conference, August 26–30, 2018, Liverpool, UK (oral).
16. M. Florea, F. Neatu, S. Neatu, C. Mozaceanu, S. Derbali, C. Bartha, L. N. Leonat, A. G. Tomulescu, V. Stancu, V. Toma, I. Pintilie, Synthesis and properties of C3N2H5PbI3 powders as precursors for hybride perovskite based solar cells, 7th EuCheMS Chemistry Conference, August 26–30, 2018, Liverpool, UK (poster).
17. F. Neatu, M. Trandafir, S. Neațu, M. Florea, Selective oxidation of aromatic hydrocarbons in the presence of heterogeneous Mn and Co-based catalysts, 7th EuCheMS Chemistry Conference, August 26–30, 2018, Liverpool, UK (poster).
18. S. Neatu, F. Neatu, M. Florea, M. M. Barsan, N. G. Apostol, T. A. Enache, V. C. Diculescu, Ternary composites as excellent (photo)electrocatalysts for water splitting reaction, 7th EuCheMS Chemistry Conference, August 26–30, 2018, Liverpool, UK (poster).
19. S. Neatu, World War I - The Beginning of the Chemical Warfare Agents Era and their Impact on Mankind along the last 100 Years, Humboldt Kolleg, September 17–19, 2018, Bucharest, Romania (oral).
20. V. Musat, M. Purica, A. Dinescu, N Tigau, ZnO-based nanostructures grown by hydrothermal method in preselected areas for direct integration into gas sensing and fotodetection devices, 12th International Conference on Physics of Advanced Materials (ICPAM-12), September 22–28, 2018, Heraklion, Crete, Greece (oral).
21. C. Cotirlan-Simioniuc, C.C. Negrila, C. Logofatu, Functional metasurfaces for localized surface plasmon resonance enhanced angle-resolved evanescent-wave cavity ring-down spectroscopy, I18th International Balkan Workshop on Applied Physics and Materials Science, July 11–14, 2018, Constanta , Romania (poster).
22. I. V. Tudose, P. Pascariu, C. Pachiu, F. Comanescu, M. Danila, R. Gavrila, E. Koudoumas, M. Suchea, Comparative study of Sm and La doped ZnO properties, International Semiconductor Conference 2018 (CAS 2018), October 10–12, 2018, Sinaia, Romania, CAS 2018 Proceedings, ISSN: 1545-827X, pp. 245– 248 (poster).
23. A. Stanculescu, M. Socol, O. Rasoga, N. Preda, F. Stanculescu, I. Ionita, C. Breazu, G. Petre, Effect of dopants on the properties of aromatic derivatives crystals, ECCG6 (Sixth European Conference on Crystal Growth), September 16–20, 2018, Varna, Bulgaria (poster).
24. F. Neatu, S. Neatu, M. Florea, Materiale catalitice pentru celulele de combustie- surse de energie alternative, Workshop INCDFM “Oferta INCDFM in domeniul materialelor multifunctionale cu aplicatii in domeniul energetic (Metode neconventionale de productie, stocare, transport, economisire)”, 27–28 Februarie 2018, Magurele, Ilfov, Romania (oral).
25. F. Neatu, M. Trandafir, S. Neatu, M. Florea, Efficient manganese and cobalt based materials for catalytic selective oxidation reactions, Workshop INCDFM, 6–8 iunie 2018, Magurele, Ilfov, Romania (oral).
26. N. Lupu, S. Corodeanu, G. Ababei, G. Stoian, T.-A. Óvári, H. Chiriac, Ultrathin nanocrystalline magnetic wires, 15th Materials Science School for Young Scientists (KINKEN WAKATE 2018) & Symposium of 30th Anniversary of Nano Crystalline Soft Magnetic Alloys (FINEMET 30), Institute for Materials Research, Tohoku University, Japonia, 29-31 august 2018 (Invited Talk).

2019

29. D. Vizman, Three dimensional modelling of melt convection in solar silicon grown by Czochralski and Direct Solidification method, International Symposium on Modeling of Crystal Growth Processes and Devices, 26–28 February 2019, Chenai, India (invited talk).
30. C. Palade, A. Slav, A. M. Lepadatu, I. Stavarache, I. Dascalescu, O. Cojocaru, I. Lalau, S. Lazanu, C. Logofatu, T. Stoica, V. S. Teodorescu, M. L. Ciurea, Advances in Ge nanocrystals-based structures for SWIR sensors and non-volatile memories, IBWAP 2019, 16–19 June 2019, Constanta, Romania (invited talk).
31. A. Nicolaev, M. A. Husanu, N. G. Apostol, R. M. Costescu, A. E. Bocirnea, I. A. Hristea, D. Lizzit, C. F. Chirila, L. Trupina, and C. M. Teodorescu, Carbon monoxide adsorption, dissociation and oxidation on ferroelectric surfaces decorated with nanoparticles of noble metals, 4^th edition of the International Workshop of Materials Physics, 28–29 May 2019, Magurele, Romania (oral presentation).
32. A. Nicolaev, N. G. Apostol, R. M. Costescu, A. E. Bocîrnea, I. A. Hristea, C. F. Chirilă, C. M. Teodorescu, Coupling ferroelectric PZT(001) surfaces with noble metals (Ag) for dissociation or adsorbed molecules (CO), RomCat, The 12^th International Symposium of the Romanian Catalysis Society, 5–7 June 2019, Bucharest, Romania (oral presentation).
33. I. C. Bucur, N. G. Apostol, G. A. Lungu, C. A. Tache, C. M. Teodorescu, CO adsorption, photodesorption and associated charge transfer on atomically clean graphene synthesized on atomically clean Pt(001), RomCat, The 12^th International Symposium of the Romanian Catalysis Society, 5–7 June 2019, Bucharest, Romania (oral presentation).
34. N. G. Apostol, G. A. Lungu, C. Dragoi, D. Lizzit, P. Lacovig, S. Lizzit, L. Pintilie, C. M. Teodorescu, Graphene-like carbon layers grown on ferroelectric Pb(Zr,Ti)O₃(001), GraFOx Summer School, 3–9 June, 2019, Centro Italo-Tedesco per l’Eccellenza Europea, Villa Vigoni, Loveno di Menaggio, Italy (oral presentation).
35. E.-M. Pavelescu, P.-E. Vullum, E. Luna, S. Kadkhozadeh, G. Sek, A. Trampert, O. Ligor, R. Gavrila, J. P. Reithmaier, Tuning the emission of InGaAs quantum dots by controlled insertion of Al submonolayer in self-assembly molecular beam epitaxy, EMRS Spring Meeting, 27–31 May 2019, Nice, France (poster).
36. C. Cotîrlan-Simioniuc, C. C. Negrilă, C. Logofătu, Metasurfaces with available characteristics for polarization state analyzers, superlenses or electro-optical modulators, 19^th International Balkan Workshop on Applied Physics, 16-19 iulie 2019, Constanta, Romania (poster).
37. C. Palade, I. Stavarache, A. M. Lepadatu, A. Slav, S. Lazanu, T. Stoica, V. S. Teodorescu, M. L. Ciurea, F. Comanescu, A. Dinescu, R. Muller, G. Stan, A. Enuica, M. T. Sultan, A. Manolescu, H. G. Svavarsson, New advanced materials based on SiGeSn nanocrystals in oxides for SWIR phototodetectors and non-volatile memory devices, EuroNanoForum 2019, 12-14 iunie 2019, Bucharest, Romania (poster).
38. I. Lalau, I. Stavarache, C. Palade, Non volatile memory trilayers with floating gate of GeSi nanocrystals in HfO₂ and SiO₂, GraFOx Summer School on Oxide Semiconductors for Smart Electronic Devices, 3-9 iunie 2019, Lago di Como, Italy (poster).
39. M. Stef, I. Nicoara, G. Buse, and D. Vizman, Spectroscopic properties of gamma irradiated CeF₃ doped BaF₂ crystals, Physics Conference, TIM-19, 29–31 May 2019, Timisoara, Romania (poster).
40. I. Nicoara, M. Stef, D. Vizman, Influence of growth conditions on the optical spectra of gamma irradiated BaF₂ and CaF₂ crystals, The 19^th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy (ICCGE-19), 27 July – 3 August 2019, Keystone, CO, USA (poster).
41. I. Nicoara, M. Stef, D. Vizman, Influence of the Pb²⁺ ions on the optical properties of gamma irradiated BaF₂ and CaF₂ crystals, The 19^th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy (ICCGE-19), 27 July – 3 August 2019, Keystone, CO, USA (poster).
42. I. Nicoara, M. Stef, D. Vizman, Yb³⁺ and Yb²⁺ ions distribution along the YbF₃ doped BaF₂ and CaF₂ crystals, The 19^th International Conf. on Crystal Growth and Epitaxy (ICCGE-19), 27 July – 3 August 2019, Keystone, CO, USA (poster).
43. M. Lostun, M. Porcescu, M. Grigoraș, G. Ababei, G. Stoian, N. Lupu, Surface spin disorder induced by wet milling in Fe/Fe_xO_y core-shell nanoparticles: the influence of the milling agent, 14^th Joint MMM-Intermag Conference, 14-18 January 2019, Washington, DC, SUA (Oral contribution).
44. M. Lostun, M. Porcescu, M. Grigoraș, G. Ababei, G. Stoian, N. Lupu, Surface spin disorder in Fe/Fe_xO_y core-shell nanoparticles and its influence on the macroscopic behavior, 17^th Czech and Slovak Conference on Magnetism (CSMAG’19), 3–7 June 2019, Košice, Slovacia (invited tak).
45. H. Chiriac, M. Lostun, M. Grigoraș, G. Ababei, G. Stoian, T.A. Óvári, N. Lupu, Nanoclusters formation and their influence on the superferromagnetic behavior of Fe-Cr-Nb-B magnetic particles, 64^th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM 2019), 4–8 November 2019, Las Vegas, Nevada, SUA (oral presentation).
46. N. Lupu, T.-A. Óvári, S. Corodeanu, G. Ababei, G. Stoian, O.-G. Dragoș-Pînzaru, C. Ghemeș, M. Lostun, M. Grigoraș, D.-D. Herea, H. Chiriac, Advanced magnetic nanostructures. Challenges and opportunities, The First International Conference on Electrical Engineering ICPE–CA, 20–22 November 2019, Predeal, Romania (invited talk).
47. C. Pachiu, M. Carp, A. Radoi, R. Popa, M. Suchea, O. Tutunaru, Direct writing of Prussian blue patterns down to micrometer scale: preliminary tests results, 2019 International Semiconductor Conference : 42nd edition, October 9-11, Sinaia, Romania.
48. P. Pascariu, I. V. Tudose, D. Vernardou, E. Koudoumas, O. N. Ionescu, M. Suchea, SnO₂ and Ni doped SnO₂ /polithiophene nanocomposites for gas sensing applications, 2019 International Semiconductor Conference : 42nd edition, October 9-11, Sinaia, Romania.
49. P. Pascariu, M. Suchea, Photocatalytic activity of rare earth (La, Er, Sm) doped ZnO nanostructures under UV irradiation for Congo-Red dye degradation, EuroNanoForum 2019, June 12-14, 2019, Bucharest, Romania.
50. I. V. Tudose, C. Pachiu, P. Pascariu, S. Mihaila, M. Popescu, O. N. Ionescu, E. Koudoumas, M. Suchea, Novel graphene/TiO₂/PVDF composite nano and micro fibers fabrication and properties, Symposium U “Hybrid composites incorporating low dimension materials for sensors and clean energy applications” in Spring Meeting of the European Materials Research Society (E-MRS), held from May 27 to 31, 2019, in Nice, France.
51. O. T. Nedelcu, M. Suchea, T. Sandu, I. V. Tudose, M. Popescu, P. Pascariu, C. Tibeica, Modelling and characterization of Al-doped zinc oxide as electrode material for microfluidic systems, Symposium O “Synthesis, processing and characterization of nanoscale multi functional oxide films VII” in Spring Meeting of the European Materials Research Society (E-MRS), held from May 27 to 31, 2019, in Nice, France.

2020

52. G. Buema, N. Lupu, H. Chiriac, L. Favier, G. Ciobanu, M. Harja, Kinetic study for Congo Red dye adsorption from wastewater", 23rd International Symposium "The Environment and the Industry, E-SIMI 2020, București, România, 24-25 septembrie 2020 (Poster).
53. G. Buema, M. Harja, N. Lupu, H. Chiriac, L. Favier, D. Coadă Nenciu, Influence of adsorbent type and contact time on cadmium ions adsorption, International Congress: "Life sciences today for tomorrow", Iași, România, 22-23 octombrie 2020 (Poster).
54. G. Buema, N. Lupu, H. Chiriac, T. Roman, Cadmium adsorption by MgAl-LDH, Sesiunea de comunicări științifice a studenților, masteranzilor și doctoranzilor "Chimia - Frontieră Deschisă spre Cunoaștere", Ediția a XI-a, Universitatea "Alexandru Ioan Cuza" din Iași, Facultatea de Chimie, Iași, România, 29-30 octombrie 2020 (Poster).
55. M. Curuia, C. Brill, Design of rotating feethrough based on magnetic fluids, EnerGen 2020 rescheduled for 2021, Râmnicu Vâlcea, România (poster).
56. F. Neatu, S. Neatu, V.C. Diculescu, M. M. Trandafir, N. Petrea, S. Somacescu, F. Krumeich, A.J. Knorpp, J.A. van Bokhoven, M. Florea, Cost efficient oxygen generation through alkaline water electrolysis using Ni on SnO2 mesoporous support-based electrocatalysts, 44th International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites, 26-31 ianuarie 2020 (prezentare orală).
57. F. Neatu, M. M. Trandafir, S. Neatu, M. Florea, Ternary and quaternary modified silica with transition metal for ethanol transformation, 44th International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites, 26–31 ianuarie 2020 (poster).
58. M. Florea, Revealing the catalytic features of MAX phase, 44th International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites, 26–31 ianuarie 2020 (prezentare orală).
59. M. M. Trandafir, S. Neatu, F. Neatu, A. Stanoiu, O. G. Florea, C. E. Simion, C. Cobianu, M. Gheorghe, L. N. Leonat, M. Florea, La₂O₃-doped alumina as active catalytic support in CH4 combustion, 44th International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites, 26–31 ianuarie 2020 (prezentare orală).
60. S. Neatu, K. Belfaa, A. Gardi, M. M. Trandafir, M. Florea, F. Neatu, Copper-nickel nanoalloys supported on mesoporous TiO2 as efficient photocatalysts for H2 production through water splitting reaction, 44th International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites, 26–31 ianuarie 2020 (prezentare orală).
61. P. Pascariu, I. V. Tudose, D. Vernardou, E. Koudoumas, O. N. Ionescu, M. Suchea, SnO₂ and Ni Doped SnO₂/Polithiophene Nanocomposites for Gas Sensing Application, NANOPOSTER 2020 - 9th Virtual Nanotechnology Conference, on line event 20-26 April 2020.

2021

62. C. M. Teodorescu, Surface charge accumulation at ferroelectric thin films and its consequences on long-range ordering and surface chemistry, Invited talk at Sabanci University, Istanbul, Turkey, April 21, 2021.
63. Daciana Botta, Istvan Magos, Corneliu Balan , Influence of Viscosity on radial diffusion of fluids in paper substrates, The 12th International Symposium on ADVANCED TOPICS IN ELECTRICAL ENGINEERING, Universitatea Politehnica Bucuresti, 25-27 Martie, 2021 (prezentare orala).
64. C. Palade, A.M. Lepadatu, A. Slav, I. Stavarache, O. Cojocaru, V. A. Maraloiu, V. S. Teodorescu, T. Stoica, M. L. Ciurea, Trilayer non-volatile memory structures with floating gate of SiGeSn nanocrystals embedded in HfO₂, Materials Challenges for Memory - MCFM 2021, virtual conference, 11-13 aprilie 2021 (poster), https://horizons.aip.org/materials-challenges/

Brevete:

Obținute:

1. Procedeu de pasivare a suprafetei de n-GaSb(100), R. Ghita, C. Logofatu, C. C. Negrila, F. Frumosu, D. Predoi, Brevet OSIM Nr. 132453, 28.08.2020
2. Procedeu de realizare a unei structuri fotoactive, R. Ghita, C. Logofatu, C. C. Negrila, M. D. Mihai, D. Predoi, M. Stoicu, Brevet OSIM Nr. 133228, 28.02.2020

Cereri de brevet de invenție:

1. Structură de superlentilă cu metasuprafaţă pentru conversia undelor de interfaţă în unde de propagare şi focalizarea acestora în câmp indepărtat, C. Cotîrlan-Simioniuc, CBI a2019 00578/20.09.2019.
2. Instalatie pentru obtinerea prin centrifugare a straturilor fibrilare din polimeri incluzand biopolimeri, M. Cioca, A. M. Ighigeanu, G. Dobrescu, A. Evanghelidis, E. Matei, I. M. Enculescu, C. Jelea, model de utilitate U/00027/17.09.2019.
3. Sistem de analiză de timp de zbor în gaz rarefiat, cu determinarea separată a dimensiunilor și sarcinii nanoparticulelor și aerosolilor, C. M. Teodorescu, CBI a2019 00705/04.11.2019.
4. Sistem de selecție nanoparticule în funcție de dimensiuni și sarcină, separat, folosind un filtru electric și magnetic funcționând în vid împreună cu o secțiune de frânare într-o zonă cu gaz rarefiat, funcționând în regim continuu, C. M. Teodorescu, CBI a2019 00706/04.11.2019.
5. Sistem telescopic de pozitionare in vid de mare precizie cu pasaj de rotatie cu fluid magnetic, M. Curuia, S. Soare, C. Jianu, C. Brill, M. Varlam, CBI a2020 100683/30.10.2020.
6. Superlentila cu metasuprafata controlata electric pentru modificarea continua a directiei sau focalizarii fasciculului optic refractat, C. Cotirlan-Simioniuc, CBI a2020 00386/06.07.2020.
7. Metasuprafețe integrate într-o structură activă compactă pentru controlul polarizării și măririi imaginilor fără aberații optice, utilizând cristale piezoelectrice, C. Cotirlan-Simioniuc, CBI a2021 00156/05.04.2021.
8. Metode de control al cristalizării compușilor organici cu moleculă mică în sisteme Bridgman-Stockbarger, A. I. Stănculescu, F. G. Stănculescu, M. Socol, CBI a2021 00194/22.04.2021.

Altele:

1. Depunere proiect ERC Starting Grant „Molecular Interactions and Ferroic Surfaces” (MOLSURFER), propunator CS2 Dr. Nicoleta G. Apostol, INCDFM, număr propunere: 101041013.

Program comun de CDI, corelat cu planul de dezvoltare instituțională al fiecărui partener

Proiect PCCDI75/2018 – Paradigme tehnologice în sinteza și caracterizarea structurilor cu dimensionalitate variabilă

Parteneri:

CO: Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Materialelor Măgurele (INCDFM), în calitate de Instituție Cooronatoare (CO)

P1: Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Tehnologii Criogenice și Izotopice Râmnicu Vâlcea (ICSI)

P2: Universitatea de Vest Timișoara (UVT)

P3: Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Microtehnologie Voluntari (IMT)

P4: Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizică Tehnică Iași (IFT)

1. Aspecte generale

Proiectul, a cărui finalizare este prevăzută peste 6 luni, și-a îndeplinit principalele obiective strategice, constând în:

- crearea a 18 noi locuri de muncă (tineri cercetători și asistenți de cercetare);

- peste 20 de articole în reviste cotate ISI;

- peste 40 de participări la conferințe internaționale (în ciuda restricțiilor datorate pandemiei de Covid-19);

- 5 cereri de brevete de invenție depuse până în prezent;

- prezentul Program comun de CDI.

În continuare, se vor prezenta principalele direcții / teme de cercetare cristalizate pe parcursul derulării Proiectului, cu relaționarea acestora în Planurile de dezvoltare instituționale ale fiecărui partener.

2. Dezvoltări tehnologice, în prelucrarea și analiza datelor

Echipamentele pentru producerea vidului ultra-înalt, incluzând dispozitivele de transmitere a mișcărilor din exterior sau alte dispozitive care operează în aceste condiții devin din ce în ce mai scumpe. Este vorba, în general, despre dispozitive cu foarte mare valoare adăugată: dacă se evaluează costul cumulat al componentelor și se compară cu costul final al dispozitivului, rezultă de multe ori un factor care variază între 3 și 10. Dacă se ia în considerare și manopera necesară asamblării, precum și costurile legate de proiectare, testare și promovare pe piață (costuri care trebuie, de regulă, împărțite la numărul de dispozitive comercializate), rezultă totuși rentabilități cuprinse între 100  - 300 %. Un exemplu simplu este constituit de dispozitivele care implică bombardament electronic pentru evaporare, tratamente termice, hidrogenare. În cadrul Proiectului a fost dezvoltat un evaporator cu bombardament electronic pentru sinteza straturilor grafenice, precum și un dispozitive pentru producerea de hidrogen atomic constând într-un tub de wolfram încălzit prin bombardament electronic prin care este admis hidrogen molecular. Asemenea dispozitive trebuie dezvoltate în continuare în regim de microproducție. În același timp, trebuie depuse eforturi susținute pentru dezvoltarea compartimentelor de valorificare a aplicațiilor și de transfer tehnologic din cadrul fiecărei instituții. În afara colaborării cu rezultate verificabile dintre echipele care au participat la Proiect, vor trebui antamate colaborări între departamentele de valorificare și transfer tehnologic din toate cele 5 instituții participante. Acest lucru se va realiza prin acțiuni de brokeraj științific și tehnologic, precum și printr-o distribuire judicioasă a sarcinilor din acest domeniu, coroborat cu asistență de la consultanți externi în aceste domenii. În concluzie, în ceea ce privește dezvoltarea de noi dispozitive, instituțiile participante se angajează să colaboreze în continuare pe următoarele aspecte:

a) identificarea cererii de pe piață coroborată cu abilitatea departamentelor tehnice de a oferi soluții constructive;

b) colaborare în domeniul proiectării, realizării de prototipuri și testării;

c) colaborare și gestionarea sarcinilor în domeniul popularizării și acțiunilor de publicitate;

d) gestiunea proprietății intelectuale.

Printre dispozitivele emergente care urmează a fi dezvoltate, menționăm:

- evaporatoare de diferite tipuri;

- celule de cracare moleculară (producere de hidrogen, oxigen sau azot atomic);

- dispozitive de încălzire radiantă a probelor în ultravid, din exterior;

- manipulatoare de probe cu posibilități de încălzire și răcire la temperaturi extreme (cca. 4 K – 2000 K);

- dispozitive pentru magnetometrie in situ;

- dispozitive pentru măsurători electrice in situ;

- elemente de pompare (pompare uscată, pompare criogenică);

- spectrometrie de masă și de sarcină, separate, pentru nanoparticule și aerosoli;

- dispozitive de analiză de neinvazivă a hărților de polarizare feroelectrică;

- dispozitive de transmitere a mișcărilor de translație / rotație spre ultravid;

- spectroscopie Raman / IR / UV-Vis. in situ;

- spectroscopie inversă de fotoelectroni.

În ceea ce privește dezvoltarea modelelor de analiză, pachete software etc., se întrevăd următoarele direcții de dezvoltare:

a) continuarea dezvoltării metodelor de analiză în spectroscopia și microscopia de fotoelectroni, incluzând:

- posibilitatea de a se “genera” spectre de calitate similară acelora obținute cu radiație X monocromatizată pornindu-se de la radiația X nemonocromatizată, ceea ce conduce la o economie de cca. 150 mii Euro (prețul monocromatorului de raze X) și la un câștig de 2–3 ordine de mărime în intensitate, conducând la scurtarea analizelor cu același factor. Se poate prevedea cum prin folosirea software-ului dezvoltat în INCDFM se pot obține rezultate cu o eficiență de 10 ori mai ridicată folosindu-se o instalație cu 30–40 % mai ieftină;

- continuarea dezvoltării de profile asimetrice pentru a lua în calcul procesele de relaxare post-fotoemisie; rezultatul lansării în comunitatea științifică a unor astfel de profile de analiză este inestimabil, atât prin faptul că permit analiza mai judicioasă a spectrelor, cât și prin faptul că permit deducerea de noi caracteristici ale materialelor (de exemplu, timpul de relaxare al purtîtorilor de sarcină) prin spectroscopia de fotoelectroni;

- continuarea activităților de analiză de tipul “big data” pentru hiper-cuburile de spectromicroscopie cu rezoluție unghiulară.

b) continuarea simulărilor privind metoda legăturilor puternice (tight binding) ca alternativă la programele de tip DFT. De multe ori, codurile “standard” de tip DFT depind de prea mulți parametri și pur și simplu nu reproduc datele experimentale. Revenirea la metoda consacrată de “tight binding” poate fi alternativa viabilă pentru a extrage mai ușor parametri utili din comparația dintre calcule și datele experimentale.

c) implementarea simulărilor privind dinamica electronilor și ionilor, pentru a prevedea performanțele unora din dispozitivele menționate anterior.

d) continuarea activităților de modelare a proceselor de creștere a cristalelor, introducându-se și fenomene de interfață, segregări, acumulări, nemogenități.

Aceste dezvoltări instrumentale și/sau de programe de analiză sau simulare se coroborează cu direcțiile de dezvoltare specificate în Planurile de dezvoltare institutțională, astfel:

INCDFM Măgurele

“Direcții strategice: [...]

5. Dezvoltarea metodelor de caracterizare în domeniul materialelor
6. Caracterizări avansate cu rezoluție atomică prin microscopie electronică, microscopie de baleiaj cu efect tunel, microscopie de forță atomică
7. Caracterizare la nivel nanoscopic a diferitelor proprietăți de material: hărți de polarizare feroelectrică, magnetizare, lucru de extracție
8. Noi metode de prelucrarea datelor experimentale, simulări și fitări de spectre, figuri de difracție etc.
9. Noi algoritmi de prelucrare de date extinse („big data”) sau de exploatare a acestor date („data mining”) precum și de invățare automată din date („machine learning”).
10. Dezvoltarea de modele funcționale și prototipuri pentru aplicații având la bază materialele preparate și studiate în institut, metodele de sinteză și caracterizare
11. dezvoltarea de prototipuri de structuri având la bază materialele studiate în institut
12. dezvoltarea de statii pilot pentru sinteză de materiale, acoperiri, straturi subțiri și pentru diverse tratamente ale acestora
13. dezvoltarea de noi dispozitive de caracterizare complexă și/sau funcțională
14. dezvoltarea de echipamente pentru screeningul materialelor cu randament ridicat (“high‐throughput”) pentru descoperirea de noi tipuri de materiale cu funcționalitatea dorită.”

“Lab. 30, Grup Suprafețe și Interfețe [...]

(a1) Chimia, cataliza și fotocataliza la suprafețele materialelor cu ordonare feroelectrică, intrinseci sau cuplate cu nanoparticule de metale nobile. [...]

(a3) Structuri de tip „memristor” folosind proprietățile histeretice de conducție a canalelor cuasi-bidimensionale (grafenă, în principal) pe suporturi feroelectrice.

(a4) Propunerea de mecanisme pentru modelarea și caracterizarea nanoscopică cu rezoluție temporală a feroelectricității. [...]

(b7) Sisteme de caracterizare completă în funcție de masă și sarcină a aerosolilor. [...]

(b10) Vizualizarea în timp real a atașamentelor moleculare pe suprafețe feroelectrice prezentând structură de domenii, precum și a reacțiilor de suprafață, folosindu-se microscopia de electroni lenți și de fotoelectroni LEEM–PEEM cu rezoluție nanometrică și spectro-microscopie de fotoelectroni. [...]

(b12) Validarea metodei de spectroscopie de electroni Auger indusă de anihilarea pozitronilor pentru caracterizarea suprafețelor feroelectrice și deducerea potențialului de suprafață.”

ICSI Râmnicu Vâlcea

“Obiective specifice:

• Continuarea dezvoltării domeniilor de tradiție ale institutului (tehnologii izotopice, procese criogenice) domenii ce s-au constituit ca piloni de excelență în susținerea programului nuclear național (fisiune și fuziune); impulsionarea ariilor adiacente acestora și maximizarea potențialului de creștere al aplicațiilor izotopilor;
• Dezvoltarea și implementarea de noi tehnologii pentru producerea și utilizarea hidrogenului ca “vector de energie”, alături de tehnologiile corespunzătoare stocării energiei;
• Creșterea capacității de dezvoltare a soluțiilor, conceptelor, echipamentelor, metodelor și standurilor de investigări de materiale în domeniul temperaturilor joase și criogenice, precum și a tehnologiilor criogenice asociate instalațiilor de separarea a deuteriului și tritiului;
• Dezvoltarea a două centre de cercetare de excelență, respectiv:

- Centru de cercetare de excelență în domeniul refrigerării și criogeniei;

- Centru de cercetare de excelență pentru tehnologiile hidrogenului;”

„Cercetări în domeniul criogeniei, materialelor şi echipamentelor asociate

• Dezvoltarea de soluții, concepte, proiecte și prototipuri în domeniul temperaturilor joase și criogenice, inclusiv prin atragerea și pregătirea resursei umane existente și viitoare;
• Dezvoltarea metodelor existente de investigări de materiale; dezvoltarea direcției de tratamente termice la temperaturi joase și criogenice; studiul materialelor necesare în echipamentele criogenice și spațiu;
• Crearea unui Laborator (Centru) de cercetare de excelență în domeniul refrigerării și criogeniei utilizând și dezvoltând aplicațiile interdiciplinare bazate pe criogeneratoarele de azot, hidrogen și heliu lichid.”

UV Timișoara

“Organizarea cercetării - direcţii specifice

• Crearea de spații noi de cercetare și amenajarea celor existente; elaborarea de proiecte pentru crearea de laboratoare, ateliere și studiouri cu echipamente de specialitate de top;
• Stimularea activității de cercetare științifică și creație universitară (premii individuale; premii de echipă etc);
• Încurajarea creării de spin-off-uri și start-up-uri;
• Realizarea unor evenimente destinate publicului larg și mass media (seminarii / info days / conferințe de presă) pentru promovarea rezultatelor cercetării și creației universitare;
• Valorificarea competenţelor specifice ale cadrelor didactice prin continuarea exploatării domeniilor tradiţionale, dar şi a domeniilor noi, în care pot fi obţinute performanţe ştiinţifice;
• Canalizarea propunerilor spre arii care să combine latura teoretică cu cea practică dat fiind faptul că un criteriu important de eligibilitate a proiectelor de orice tip în ultimii ani este capacitatea de a demonstra existenţa sau crearea unui byproduct, aplicabilitatea imediată, beneficiul în mediul social, educaţional.”

IMT Voluntari

„Direcțiile şi subdirecțiile de cercetare-dezvoltare-inovare, actuale şi de perspectiva pentru intervalul 2020-2024 [...]

1.2. Micro/nanosisteme electro-mecanice - MEMS/NEMS: microsenzori mecanici (de vibrație, torsiune), senzori de temperatura, presiune, umiditate, care utilizează fenomene electromecanice (unde acustice de suprafață), senzori chimici (pentru gaze inflamabile, toxice, explozibile), sisteme tip “nas electronic”, sisteme de detecție a pesticidelor, microtraductori, sisteme micro- şi nanofluidice, microactutatori; [...]

3.1. Nanotehnologii “bottom-up” - procese de sinteza chimica, creștere din precursori gazoși, funcționalizare, autoasamblare/asamblare “layer by layer” pentru obținerea de structuri multistrat hibride, depuneri “dip pen”, EBID; [...]

3.3. Creșteri controlate de straturi subțiri (epitaxie MBE, depuneri ALD, etc.);

3.4. Noi tehnici de fabricație pentru componente şi microsisteme pe baza de materiale semiconductoare, dielectrice, carbonice, polimerice, ceramice, piezoelectrice;

3.5. Tehnologii de creștere şi nanostructurare a materialelor pe baza de carbon (grafena, nanotuburi, carbura de siliciu, diamant nanocristalin);”

IFT Iași

“C. Servicii / Microproducție [...]

(d) instalații pentru caracterizarea magnetică și electrică a materialelor magnetice amorfe și nanocristaline - proiectare, realizare, editare instrucțiuni de operare.”

3. Sisteme cu dimensionalitate variabilă

În ceea ce privește aceste sisteme, care se regăsesc într-o arie largă a tematicilor propuse de instituțiile participante la proiect în planurile lor de dezvoltare, am considerat mai util să efectuăm o analiză a acestor planuri de dezvoltare și să reliefăm legătura cu tematicile propuse de Proiect.

INCDFM Măgurele

“Direcții strategice de dezvoltare și cercetare

1. Cercetări la frontieră în domeniul materialelor funcționale avansate pentru aplicații cu valoare adaugată mare
2. Materiale și heterostructuri cu aplicabilitate în electronică și optoelectronică
3. Materiale și heterostructuri pentru energie
4. Materiale și heterostructuri pentru senzori
5. Materiale funcționale în condiții extreme
6. Efecte ale simetriei și dimensionalității asupra funcționalitații materialelor”

Această primă direcție de cercetare implică în mod automat folosirea dimensionalităților variabile, în special de câte ori apare termenul “heterostructuri” care implică fenomene de suprafață și interfață. De asemenea, structurile de tip nanodot-uri cuantice vor fi extrem de eplorate pentru aplicațiile în electronică, optoelectronică, senzoristică sau în domeniul conversiei fotovoltaice. De notat în special faptul că punctul (e) este în mod direct corelat cu acest proiect PCCDI și, de fapt, a fost introdus în planul de dezvoltare al INCDFM exact pentru a sublinia corelarea cu acest Proiect. Materialele funcționale în condiții extreme se bazează pe sinteza de noi structuri cristaline, în corelație cu Proiectul component 5.

“2. Cercetări multidisciplinare privind dezvoltarea de materiale și metode cu aplicabilitate în zona eco, bio și medicală

1. Structuri pentru bio-senzori și diagnostic medical
2. Acoperiri biocompatibile
3. Materiale și structuri pentru aplicații în combaterea riscurilor climatice și a poluării
4. Soluții inovative pentru reducerea amprentei de carbon
5. Materiale pentru hipertermie termică și dirijare controlată a medicamentelor.”

Această direcție de cercetare folosește materiale 2D și 1D atunci când vorbim de acoperiri și de proprietățile acestora; de asemenea, bio-senzorii pe bază de nanofire sunt extrem de studiați în momentul de față. De asemenea, se lucrează în domeniul “bandajelor inteligente” formate pornindu-se de la nanofire obținute prin electrofilare. Materialele fotocatalitice, de asemenea, se bazează pe procese chimice de suprafață (2D), intens studiate și în proiectul PCCDI. Materialele pentru hipertermie temică și dirijare controlată a medicamentelor se bazează pe nanoparticule (structuri 0D, magnetism în sisteme cu dimensionalitate variabilă).

“3. Dezvoltarea de materiale, heterostructuri și compozite pentru sectoare de nișă ale economiei

1. Materiale hard pentru energetică nucleară
2. Materiale pentru bariere termice
3. Materiale și compozite pentru printing 3D și robocasting
4. Soluții alternative pentru materiale care includ materii prime sensibile geostrategic”

Materialele pentru sectoare de nișă ale economiei exploatează în primul rând dimensionalitatea variabilă a sistemelor, constând în materiale nanostructurate și/sau hibride. Soluțiile alternative pentru materiale prime sensibile geostrategic se referă în principal la catalizatori (soluții pentru înlocuirea Pt sau Pd) sau la magneți permanenți (evitarea pământurilor rare). Aceste lucruri se pot realiza folosindu-se în cazul catalizatorilor structuri hibride 0D/2D (nanoparticule asociate cu straturi grafenice, de exemplu), iar în cazul materialelor magnetice prin exploatarea magnetismului de suprafață și interfață, unde de multe ori momentele magnetice ale metalelor de tranziție sunt mai importante decât în volum.

“4. Modelare și simulare în domeniul fizicii stării condensate și al materialelor funcționale

1. dezvoltări conceptuale / fundamentale în teoria materiei condensate
2. modelare computațională și design de materiale și heterostructuri.”

Și aici dimensionalitatea sistemelor este esențială. De reținut și faptul că grupul de Teorie face parte din Laboratorul de Materie Structurată la Nanoscală și principalele lor preocupări sunt în domeniul sistemelor 0D (nanodot-uri), 1D sau 2D.

Nu mai detaliem faptul că, dacă o mare parte din direcțiile strategice ale INCDFM se regăsesc în acest Program comun de CDI, și direcțiile specifice pentru toate departamentele se regăsesc, de asemenea.

ICSI Râmnicu Vâlcea

“2. Tehnologii de separare izotopică prin activități CDI de susținere a Programului Naţional Nuclear [...]

• Dezvoltarea studiilor şi cercetărilor în domeniul criogeniei, materialelor şi echipamentelor asociate - Creșterea siguranței și fiabilității în exploatare a instalațiilor de distilare criogenică pentru separarea tritiului și deuteriului prin: experimentarea, proiectarea si realizarea unui sistem de purificare inaintată a gazului de proces; monitorizarea activă a impurităților din gazul tritiat, a produșilor de reacție, precum și a heliului utilizat în procesul de refrigerare/lichefiere. De asemenea, se va urmări îmbunătățirea eficienței proceselor de distilare prin realizarea de cercetări teoretice și experimentale privind dezvoltarea unor echipamente noi specifice coloanelor și proceselor de distilare criogenică (condensator, fierbător, schimbatoare de căldură). Toate acestea vor conduce la elaborarea de baze de date, studii de risc, sisteme de analiză integrată și proceduri specifice de operare, pentru instalații criogenice.”

Aceste dezvoltări experimentale implică în mod automat studiul proceselor de transfer termic la supafețe și interfețe, precum și procese de transport în sisteme de dimensionalitate variabilă (1D, structuri tubulare, sau 2D, la suprafețe)

“3. Tehnologii energetice ale hidrogenului

• Dezvoltarea/producerea pilelor de combustibil tip PEM propune demararea unei linii semi-industriale automatizate pentru producerea pilelor de combustibil tip PEM, dispozitive necesare în realizarea de aplicații/sisteme portabile (generatoare portabile de energie) și staționare (surse de putere pentru situații de urgență/backup, sisteme staționare pentru cogenerare). Implementarea acestor aplicații va conduce la introducerea tehnologiilor energetice bazate pe hidrogen în „cultura” populației, la scăderea potențialelor reticențe și la transferul tehnologic către mediul privat.
• Dezvoltarea de noi materiale pentru pilele de combustibil PEM vizează realizarea de noi electrozi neconvenționali pe bază de materiale grafenice, de noi structuri de ansambluri membrană-electrod (MEA) bazate pe nanomateriale carbonice cu un conținut de Pt diminuat, dar și dezvoltarea și identificarea de membrane cu conductivitate îmbunătățită pentru un domeniu variat de condiții de operare funcție de aplicatie. [...]
• Extinderea capabilităţilor existente în energetica hidrogenului prin crearea unei facilităţi care să permită investigarea fenomenelor de interes de la nivel nano la macro.”

Pilele de combustie sunt adesea sisteme nanostructurate unde procesele de difuzie și activare au loc la suprafețe, interfețe, în nanopori zero-dmensionali sau în canale unidimensionale.

“4. Tehnologii de stocare a energiei

• Stocarea energiei utilizând hidrogenul sau metanul propune implementarea de tehnologii suport în vederea asigurării tranziției energetice și integrarea energiei din surse regenerabile în zone de interes precum comunitățile izolate. Se urmărește dezvoltarea de materiale și electrolizoare PEM, de sisteme de echilibrare generare-consum în rețelele electrice, precum și elaborarea de cercetări exploratorii pentru tehnologia de stocare a energiei pe baza hidrogenului, ca o componentă vitală în contextul penetrării largi a surselor de energie regenerabilă. Se urmărește creșterea acceptabilității hidrogenului, astfel încât să fie considerat un combustibil atât pentru a fi alimentat în rețelele de distribuție a gazului cât și în aubomobilele hibride.
• Stocarea energiei utilizând bateriile Litiu-Ion pentru aplicații mobile, portabile și staționare propune găsirea de noi variante optimizate de baterii Litiu-Ion, dezvoltarea de noi materiale și arhitecturi pentru electrozi, astfel încât să se atingă performanțele necesare și pragul economic care le face viabile pentru aplicații diverse.”

Și aici, atunci când se vorbește despre arhitecturi, trebuie să se ia în calcul dimensionalitatea sistemului studiat. De asemenea, stocarea hidrogenului, indiferent dacă se produce interstițial, la scară atomică sau la scară nanoscopică, implică studiul rețelor cristaline 3D și/sau a fenomenelor care se produc în materiale poroase sau cu raport ridicat suprafață/volum.

“5. Mediul, calitatea vieții și securitate alimentară [...]

• Materiale Avansate propun, pe lângă dezvoltarea de strategii inovative pentru recuperarea de resurse prin reciclarea deșeurilor industriale și a reziduurilor de biomasă, cu aplicații în generarea de energiei curată și reducerea poluării mediului, și dezvoltarea de materiale avansate structural, cu capacitate selectivă ridicată (sorbenți, catalizatori, membrane, etc).”

Fenomenele de adsorbție și cataliză sunt prin excelență fenomene de suprafață sau interfață.

UV Timișoara

“● Valorificarea competenţelor specifice ale cadrelor didactice prin continuarea exploatării domeniilor tradiţionale, dar şi a domeniilor noi, în care pot fi obţinute performanţe ştiinţifice;

• Stabilirea unor domenii strategice de cercetare și creație universitară cu potențial de excelență;
• Sprijinirea dezvoltării unor direcţii noi de cercetare, în special în domeniul biofizicii şi al marilor colaborări internaţionale în care ţara noastră este angajată (CERN, ELI).

[...]

• Identificarea de teme trans şi interdisciplinare, în UVT şi în afara UVT şi iniţierea de proiecte în acest sens;
• Canalizarea propunerilor spre arii care să combine latura teoretică cu cea practică dat fiind faptul că un criteriu important de eligibilitate a proiectelor de orice tip în ultimii ani este capacitatea de a demonstra existenţa sau crearea unui byproduct, aplicabilitatea imediată, beneficiul în mediul social, educaţional.”

O aplicație intens cerută în domeniul laserilor de mare putere constă în sinteza de medii cristaline amplificatoare laser cu grad ridicat de omeogenitate și de dimensiuni importante, ceea ce implică dezvoltări în tehnicile de creștere a cristalelor, aspect pe care s-a concentrat Proiectul component 5 al proiectului PCCDI. Teme trans și interdisciplinare menționate în strategia acestui partener pot fi armonizate cu o mare varietate din temele propuse de ceilalți parteneri. De asemenea, sinergia dintre latura fundamentală și cea practică a studiilor întreprinse a fost una din caracteristicile esențiale ale proiectului PCCDI.

IMT Voluntari

„Direcțiile şi subdirecțiile de cercetare-dezvoltare-inovare, actuale şi de perspectiva pentru intervalul 2020-2024

1. Micro-nanoelectronica, nanosisteme

1.1. Dispozitive, circuite și subsisteme nanoelectronice cu aplicatii în radiofrecvență (microunde, unde milimetrice, sub-milimetrice), în comunicații și în senzori inteligenți - realizate utilizând GaAs, GaN/Si, GaN/SiC, SiC, materiale 2D și alte materiale nanostructurate, micro-nano tehnologii de procesare;

1.2. Micro/nanosisteme electro-mecanice - MEMS/NEMS: microsenzori mecanici (de vibrație, torsiune), senzori de temperatură, presiune, umiditate, care utilizează fenomene electromecanice (unde acustice de suprafață), senzori chimici (pentru gaze inflamabile, toxice, explozibile), sisteme tip "nas electronic", sisteme de detecție a pesticidelor, microtraductori, sisteme micro- și nanofluidice, microactutatori;

1.3. Dispozitive micro-nanoelectronice transparente pe baza de noi materiale (oxizi semiconductori, materiale 2D);

1.4. Componente și sisteme pe substrat flexibil.”

După cum se observă, toată această tematică se circumscrie fenomenelor care apar în sisteme 0D (nanodot-uri) sau 2D (suprafețe, interfețe).

“2. Micro- și nanodispozitive fotonice

2.1. Tehnologii fotonice inovative pentru dispozitive optoelectronice și de conversie fotovoltaică pe bază de  heterostructuri semiconductoare, noi nanomateriale și nanostructuri  (nanocompozite, puncte cuantice, sisteme de materiale hibride, materiale 2D), suprafețe micro/nanoprelucrate.

2.2. Dispozitive micro și nanofotonice avansate pentru procesarea semnalului optic; structuri plasmonice, metamateriale și metasuprafețe pentru controlul proprietăților optice în diferite regiuni spectrale.

2.3. Componente micro- și nanooptice și circuite fotonice integrate pentru aplicatii în bio-fotonica, spațiu și securitate (senzori, sisteme de imagistica, comunicații optice, procesarea informației optice).

2.4. Componente fotonice pentru tehnologii cuantice.”

Din nou apar foarte multe relaționări cu materialele 0D sau 2D.

“3. Nanotehnologii și materiale avansate

3.1. Nanotehnologii "bottom-up" - procese de sinteza chimica, creștere din precursori gazoși, funcționalizare, autoasamblare/asamblare "layer by layer" pentru obținerea de structuri multistrat hibride, depuneri "dip pen", EBID;

3.2. Nanotehnologii "top-down" - procese de nanostructurare pe baza de litografie cu fascicul de electroni, nanoimprint lithography, litografie "dip pen";

3.3. Creșteri controlate de straturi subțiri (epitaxie MBE, depuneri ALD, etc.);

3.4. Noi tehnici de fabricație pentru componente și microsisteme pe baza de materiale semiconductoare, dielectrice, carbonice, polimerice, ceramice, piezoelectrice;

3.5. Tehnologii de creștere și nanostructurare a materialelor pe baza de carbon (grafena, nanotuburi, carbura de siliciu, diamant nanocristalin);

3.6. Biomateriale pentru sănătate, agricultura, mediu;

3.7. Evaluarea riscului toxicologic (pentru sănătate și pentru mediu) a nanomaterialelor și eco-nanotehologiilor;

3.8. Studii și analize de evaluare a mecanismelor fenomenologice ale materialelor funcționale și de corelare a proprietatilor cu parametrii de proces.”

Aceste teme de cercetare se circumscriu toate studiilor de materiale nanostructurate 2D sau 3D.

“4. Integrarea Tehnologiilor Generice Esențiale pentru dezvoltarea de aplicatii în domeniile de Specializare Inteligenta

4.1. Sisteme inteligente pentru aplicatii în securitate, spațiu, agricultură, mediu;

4.2. Biosenzori, microsisteme și microtehnologii pentru sănătate - prevenție, monitorizare, diagnostic, tratament;

4.3. Microsenzori autonomi pentru rețele de monitorizare ("internet of things"), sisteme pentru orașul inteligent;

4.4. Tehnologii și dispozitive pentru generarea și stocarea energiei;

4.5. Diverse tehnologii conexe pentru integrare - proiectare/modelare/simulare și caracterizare a dispozitivelor și sistemelor; rapid-prototyping; tehnologii nestandard pentru încapsulare și asamblare.”

Relaționarea cu temele proiectului PCCDI în ceea ce privește senzoristică sau aplicații fotovoltaice a fost discutată la partenerul INCDFM.

IFT Iași

“A. Domenii principale de cercetare-dezvoltare:

1) Prepararea și caracterizarea fizică, morfologică și structurală a noi tipuri de materiale avansate: (i) materiale nanocompozite/nanostructurate/micro și nanodimensionate sub formă de benzi, micro și nanofire, micro și nanopulberi, inclusiv fluide reometrice, pentru aplicații în inginerie și medicină; (ii) noi tipuri de micro și nanostructuri (nanopillars, micro și nanofire/trasee planare) cu aplicații (bio)medicale; (iii) noi tipuri de materiale avansate integrate pentru stocarea hidrogenului; (iv) noi materiale magnetic moi amorfe, nanocristaline sau nanocompozite; (v) noi tipuri de magneți permanenți.

2) Proiectarea și realizarea de noi aplicații multidisciplinare bazate pe noi materiale multifuncționale avansate preparate la INCDFT-IFT Iași: (i) senzori și sisteme de senzori magnetici; (ii) dispozitive pentru spintronică; (iii) senzori/biosenzori pentru aplicații (bio)medicale; (iv) senzori și actuatori pe bază de efecte magnetoelastice; (v) particule magnetice pentru aplicații in hipertermie; (vi) purtători magnetici.

3) Dezvoltarea de tehnici noi, dispozitive și echipamente pentru: (i) supraveghere electronică; (ii) aplicații în domeniul frecvențelor înalte (ecrane electromagnetice și metastructuri); (iii) senzori și tehnici pentru control nedistructiv/neinvaziv; (iv) dispozitive neconvenționale de tip "harvesting" de conversie a energiei; etc.

1. Domenii secundare de cercetare-dezvoltare

Cercetări științifice și tehnologice multidisciplinare în domenii conexe magnetismului și materialelor magnetice: (i) medicină (noi tipuri de biosenzori; noi materiale și sisteme pentru hipertermie magnetică și/sau tehnica purtătorilor magnetici); (ii) energie (noi tipuri de materiale nanostructurate pentru stocarea hidrogenului); (iii) tehnologia informației (rețele de senzori); (iv) agricultură (noi tipuri de argile anionice magnetice); (v) industria auto și securitate (noi tipuri de senzori/sisteme de senzori magnetici).”

Se observă că sistemele propuse de acest partener se încadrează toate în tenhologia materialelor cu dimensionalitate variabilă: 0D (nanoparticule, nanopulberi), 1D (nanofire, trasee), 2D (benzi), 3D (materiale nanostructurate). Sunt valabile aceleași observații ca la partenerii anteriori privind aplicațiile de stocare a hidrogenului, noi materiale magnetice, aplicații în hipertermie, în domeniul senzoristicii sau al conversiei fotovoltaice.

4. Concluzii

Din analiza corelată a Planurilor de Dezvoltare Institutțională se observă că există multe puncte comune, atât între aceste Planuri, cât și între acestea și Programul comun care rezultă în urma acestui proiect PCCDI. Infrastructura de CD din instituțiile partenere este complementară, însă trebuie depuse eforturi în continuare în vederea menținerii acestei infrastructuri la nivel mondial, “state-of-the-art”. De asemenea, trebuie depuse eforturi în vederea corelării nu numai a activităților CDI propriu-zise, ci și a activităților conexe de popularizare, disemninare, valorificare și transfer tehnologic. Cel mai important aspect, însă, este legat de calitatea resursei umane și de stabilizarea ei. Proiectul PCCDI a permis angajarea a 18 tineri cecetători și asistenți de cercetare în instituțiile partenere, iar prin contract aceste posturi vor fi menținute pe o durată de cel puțin doi ani de la finalizarea Proiectului. Însă Programul comun de CDI al institutțiilor partenere nu poate fi realizat numai cu această resursă umană. Este de dorit ca instituțiile partenere să poată aloca un necesar estimat de cel puțin 50 ENI (echivalent normă întreagă) pentru realizarea în bune condiții a acestui Program comun. Aceasta va depinde în mod definitoriu de posibilitățile de finanțare ale sectorului CDI din perioada următoare. În momentul de față se află în diverse faze de elaborare noile strategii CDI naționale și din draft-urile care au fost difuzate și consultările care au avut loc până în momentul de față, elementele definitorii ale acestui Program comun se regăsesc într-o formă sau alta. Este de dorit ca atât finanțările instituționale din viitor, cât și competițiile de proiecte care vor urma să favorizeze aceste domenii legate de dimensionalitatea materialelor și de aplicațiile extrem de variate ale acestor studii.

Director de proiect,

S. I Dr. abil. Cristian M. Teodorescu

Proiect 75_2018 - Program Comun de CDI

Director de Proiect

CS1 Dr. abil. Cristian Mihail Teodorescu

INCDFM Măgurele

Str. Atomiștilor nr. 405A

077125 Măgurele

jud. Ilfov

fax 021-3690177