Zoznam národných projektov SAV
Elektrotechnický ústav SAV, v. v. i.
CEMEA - Vybudovanie centra pre využitie pokročilých materiálov SAV
Building a centre for advanced material application SAS
| Doba trvania: |
1.7.2019 - 30.6.2023 |
| Program: |
Štrukturálne fondy EÚ Výskum a inovácie |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Ťapajna Milan PhD. |
| Anotácia: | Predkladaný projekt je komplementárny k projektu v rámci programu H2020 WIDESPREAD-1-2014-Teaming - Building-up Centre of Excellence for advancedmaterials application CEMEA, No. 664337, ktorý získal Seal of excellence a odporúčanie pre národné financovanie. Miesto realizácie projektu je Bratislavský kraj.Cieľom projektu je etablovať v SAV organizáciu Centrum pre využitie pokročilých materiálov SAV, centrum špičkového nezávislého výskumu so zameraním namodifikáciu povrchov a rozhraní pre nové funkcionality štruktúr a prvkov v oblasti pokročilých (nano)materiálov, udržateľnej energie a biomedicíny. Ide o výskumnových nízkorozmerných (LD) nanomateriálov, nových kompozitov a vrstvových štruktúr so zlepšenými alebo novými vlastnosťami zaujímavými pre aplikácie.Výskumná téma pokrýva 6 oblastí výskumu - podaktivít projektu. Projekt podporuje okrem žiadateľa SAV, 7 výskumných inštitúcií (ElU SAV, FU SAV, UPo SAV,UMMS SAV, UACH SAV, BMC SAV a CEMEA SAV). |
Dlhodosahový jav blízkosti v supravodič/feromagnet heteroštruktúrach
Long-range proximity effect in superconductor / ferromagnet heterostructures
Elektronické a optoelektronické súčiastky na báze ultra-širokopásmového Ga2O3 polovodiča
Electronic and optoelectronic devices based on ultra-wide bandgap Ga2O3 semiconductor
| Doba trvania: |
1.1.2021 - 31.12.2024 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Ťapajna Milan PhD. |
| Anotácia: | V ostatnom období sa intenzívne skúmajú možnosti využitia ultra-širokopásmových polovodičov pre prípravu
výkonových elektronických súčiastok pracujúcich v oblasti jednotiek až desiatok kV a taktiež UVC fotodetektorov.
Projekt je zameraný na výskum rastu epitaxných vrstiev a elektronických ako aj optoelektronických súčiastok na
báze Ga2O3. Na základe predbežných výsledkov sa zameriame na výskum rastu romboedrickej fázy Ga2O3 s
najvyššou šírkou energetickej medzery. Epitaxné vrstvy budú pripravované pomocou chemickej depozície z pár
organokovových zlúčenín vstrekovaním prekurzorov v kvapalnej fáze. Vrstvy budú využívané na prípravu a
výskum elektronických súčiastok so zameraním na Schottkyho diódy a spínacie MOSFET tranzistory. Budeme
skúmať transportné a tepelné vlastnosti vyvinutých súčiastok, parazitné efekty a mechanizmy prierazov ako aj
elektro-optické vlastnosti p-n heteropriechodov pre UV fotodetektory. Zameriame sa aj na výskum možností
zlepšenia tepelného manažmentu pripravených tranzistorov. |
Formovanie farebných centier v diamante a ich vlastností smerom ku kvantovej detekcii
Evolution of colour centres in diamond and their properties towards quantum detection
Fotonické labortórium na čipe: výskum a vývoj platformy plazmonického senzora pre okamžitú detekciu zložiek v roztokoch
Photonic Lab-on-a-Chip: investigation and development of plasmonic sensor platform for immediate detection of composites in solutions
Heteroštruktúry TMD/diamant: Príprava, charakterizácia a aplikácia
TMD/diamond heterostructures: Fabrication, characterization and applications
Kritické aspekty rastu polovodičových štruktúr pre novú generáciu III-N súčiastok
Critical aspects of the growth for a new generation of III-N devices
| Doba trvania: |
1.1.2022 - 31.12.2025 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Kuzmík Ján DrSc. |
| Anotácia: | Gálium nitrid (GaN) a jemu podobné zlúčeniny sú predmetom intenzívneho skúmania pre novú generáciu
vysoko-frekvenčných tranzistorov, výkonovej elektroniky a post-CMOS logických obvodov. Flexibilita v tejto
oblasti je daná miešateľnosťou GaN materiálu s In a Al, čím sa otvára široké spektrum polovodičov s možnosťou
nastavenia energetickej medzere od 0.65 eV do 6.2 eV a nespočetné kombinácie pre návrh hetero-štruktúr.
Základom nášho projektu bude zvládnutie a štúdium epitaxného rastu unikátnych materiálovych konceptov
technikou chemickej depozície z kovovo-organických pár. Predmetom výskumu budú i/tranzistory s N-polárnym
InN kanálom, ii/ MOS kontakty na heteroštruktúrach s N-polaritou, iii/ tranzistory s dierovou vodivosťou, ako aj
iv/vertikálne štruktúr na GaN substráte. Súčasťou projektu budú charakterizačné aktivity, predovšetkým
vyšetrovanie transportu elektrónov v N-polárnom InN, v MOS štruktúrach, 2-rozmerného dierového plynu ako aj
prechodových javov v C-dotovaných vertikálnych tranzistoroch. |
Metalické 2D dichalkogenidy prechodných kovov: príprava, štúdium vlastností a korelované stavy
Fabrication, physics and correlated states in metallic 2D transition metal dichalcogenides
| Doba trvania: |
1.7.2020 - 30.6.2023 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Dr. rer. nat. Hulman Martin |
| Anotácia: | Objav grafénu v roku 2004 priniesol obrovský záujem vedcov pôsobiacich vo fyzike kondenzovaných látok o
výskum 2D materiálov. Aj keď tieto materiály majú dlhú históriu, ktorá sa začína už v dvadsiatych rokoch 20.
storočia, v posledných rokoch došlo k zintenzívneniu výskumu týchto látok. Boli úspešne pripravené ultratenké
vrstvy mnohých 2D materiálov so zaujímavými elektronickými vlastnosťami medzi ktoré určite patria silno
korelované elektronické stavy ako sú vlny nábojovej hustoty a supravodivosť. Jednou z najviac študovaných skupín
2D materiálov sú dichalkogenidy prechodných kovov (TMD). TMD sa skladajú z hexagonálnych vrstiev, v ktorých
sú atómy prechodných kovov vložené medzi dve vrstvy atómov chalkogénu s celkovou stochiometriou MX2.
V tomto projekte sa sústredíme na tie materiály z TMD skupiny, ktoré vykazujú silne korelované elektronické stavy,
a to konkrétne: NbSe2, TiSe2, TaS2, TaSe2 a PtSe2. Cieľom projektu je pripraviť ultratenké vrstvy (≤ 10 nm) a
kryštalické vzorky a dôkladne ich charakterizovať z hľadiska ich hrúbky, kryštalinity, homogenity, optických a
elektronických vlastností. Osobitná pozornosť sa bude venovať stavom vĺn nábojovej hustoty a supravodivosti v
týchto materiáloch, a tomu, ako vlastnosti týchto korelovaných stavov závisia od hrúbky vzorky, dopovania,
parametrov rastu samotnej vrstvy, a aj ako tieto korelované stavy reagujú na vonkajšie elektrické a magnetické
polia.
Vedecký program projektu tiež obsahuje prípravu heteroštruktúr vytvorených z týchto materiálov, ako aj na
hybridné systémy kombinujúce TMD s inými materiálmi. Výskum zahŕňa aj podrobnú charakterizáciu heteroštruktúr
za účelom optimalizácie parametrov rastu.
The discovery of graphene in 2004 has brought a massive interest of scientists active in condensed-matter physics
on research of 2D materials. Even though these materials have a long history starting already in the twenties of the
20th century, the past years have seen an intensive renascence of interest in 2D materials. Ultra-thin samples of
many 2D materials have been successfully prepared with electronic properties that may exhibit correlated
electronic phenomena such as charge density waves and superconductivity. One of the well-studied families of the
2D materials are transition metal dichalcogenides (TMDs). TMDs consist of hexagonal layers of metal atoms
sandwiched between two layers of chalcogen atoms with a MX2 stoichiometry.
In this project, we focus on those materials from the TMD family that exhibit strongly correlated electronic states:
NbSe2, TiSe2, TaS2, TaSe2 and PtSe2. The goal of the project is to prepare ultrathin (≤ 10 nm) layers and bulk
samples and characterise them thoroughly in terms of the thickness, crystallinity, homogeneity, optical and
electronic properties. A special attention will be paid to charge density wave states and superconductivity in these
materials and how they evolve with the sample thickness, doping, external electric and magnetic fields and details
of the growth process. |
Moderné elektronické súčiastky na báze ultraširokopásmového polovodiča Ga2O3 pre budúce vysokonapäťové aplikácie
Modern electronic devices based on ultrawide bandgap semiconducting Ga2O3 for future high-voltage applications
Moderné nanomembránové heteroštruktúry na báze GaAs pre vysoko produktívne vysokofrekvenčné prvky
Advanced GaAs-based nanomembrane heterostructures for highperformance RF devices
| Doba trvania: |
1.7.2022 - 30.6.2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Gregušová Dagmar DrSc. |
| Anotácia: | Hlavným cieľom navrhovaného projektu je rozšírenie znalostí a zvládnutie technológie prípravy pokročilých
nanomembránových heteroprechodových prvkov na báze AlGaAs/GaAs pre vysoko produktívne
vysokofrekvenčné aplikácie. Nedostatočné odstraňovanie zvyškového tepla v elektronických prvkoch spôsobené
Jouleovými stratami vedúce k prehrievaniu a rýchlemu zlyhávaniu týchto prvkov často vyžaduje využitie
cudzorodých, vysoko tepelovodivých substrátov. V protiklade ku hlavnému smeru výskumu elektronických prvkov
na báze GaN pripravovaných priamo na samonosných zafírových alebo SiC substrátoch, navrhované prvky na
báze GaAs budú zostavené na samonosných heteroštruktúrnych nanomembránach prenesených na rôzne
cudzorodé substráty. Je to veľmi aktuálny, originálny a vhodný prístup na rozšírenie využitia potenciálu prvkov na báze materiálu GaAs, ako to už bolo preukázané našími pôvodnými výsledkami.
|
Modifikácia vlastností supravodivých, feromagnetických oxidových vrstiev a štruktúr pre modernú elektroniku
Growth and Radiation Mechanisms in Diamond Hybrid Detectorsd Radiation Mechanisms in Diamond Hybrid Detectors
Modifikácia vlastností supravodivých, feromagnetických oxidových vrstiev a štruktúr pre modernú elektroniku
Modification of properties of superconducting, ferromagnetic, oxide films and structures for advanced electronics
| Doba trvania: |
1.1.2022 - 31.12.2025 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Španková Marianna PhD |
| Anotácia: | Predmetom projektu je príprava a štúdium oxidových - feromagnetických, a dielektrických perovskitovských
tenkých vrstiev a štruktúr mikro a nanorozmerov ako aj vybraných aktuálnych supravodivých vrstiev. YBa2Cu3Ox (YBCO) a La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) mikropásky budú vystavené pôsobeniu rôznych typov dlhých organických molekúl s cieľom študovať ich vplyv na zmenu supravodivých a feromagnetických vlastností. V náväznosti na výsledky predchádzajúceho Vega projektu budeme pokračovať v štúdiu štruktúr supravodič
S/feromagnetikum F a S/F/S, pričom sa zameriame na vytváranie magnetických nehomogenít s cieľom zvýšiť
tripletnú zložku supravodivosti a objasniť vzájomnú interakciu tesne naviazaných S a F perovskitovských vrstiev (proximitný efekt). V rámci projektu preskúmame možnosť supravodivého správania dvojdimenzionálneho
systému MoS2 naneseného pulznou laserovou depozíciou. |
Nanooptické sondy a senzory integrované na optickom vlákne
Nano-optical probes and sensors integrated on optical fiber
Nanoštrukturované tenkovrstvové materiály vyznačujúce sa slabými väzbovými interakciami pre elektronické a senzorické aplikácie
Nanostructured thin-film materials characterized by weak binding interactions for electronic and sensoric applications
| Doba trvania: |
1.7.2022 - 30.6.2026 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Gregušová Dagmar DrSc. |
| Anotácia: | Predkladaný projekt je zameraný na základný výskum procesov prípravy a vlastností polovodivých sulfidov
prechodových kovov ako Mo, W a Ni a vybraných kombinácii s ich oxidmi vo forme zmiešaných sulfidov a oxidov,
ako aj o možnostiach ich dopovania vzácnymi kovmi (Pt, Au) pre použitie v senzoroch plynov
ako aj v superkondenzátoroch. Zároveň predpokladáme plné využitie polovodičových mikroelektronických a
mikromechanických techník a mikro/nanotechnológií, čo významnou mierou môže pomôcť ku kvalitatívne
zlepšeným detekčným vlastnostiam, nízkej prevádzkovej spotrebe elektrickej energie senzorov na detekciu plynov
ako aj k zvýšenej energetickej účinnosti a doby života superkondenzátorov. |
Nízkostratový supravodivý kábel typu CORC z REBCO vodičov
Low-loss superconducting CORC-like cable from REBCO conductors
| Doba trvania: |
1.1.2021 - 31.12.2023 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Seiler Eugen PhD |
| Anotácia: | Cieľom projektu je návrh konštrukcie supravodivého kábla typu CORC s výrazne zníženými striedavými stratami.
Projekt je zameraný na identifikáciu kľúčových parametrov v návrhu kábla, na konštrukciu modelových káblov a
ich experimentálnu charakterizáciu. Výskum bude prebiehať v dvoch základných smeroch: skúmanie možností
optimalizácie geometrie a uloženia jednotlivých REBCO pások v kábli CORC typu a skúmanie možného využitia
materiálov s nízkou vodivosťou pre centrálne jadro kábla. Optimalizácia geometrickej konfigurácie kábla bude
vychádzať z výsledkov numerických simulácií založených na metóde konečných prvkov a na metóde minimálnej
produkcie elektromagnetickej entropie. V rámci experimentálnej časti budú zhotovené sady krátkych modelov
káblov typu CORC, testujúce rôzne geometrické konfigurácie a rôzne materiály centrálneho jadra. Skúmané
budú najmä striedavé straty modelových káblov, základné transportné parametre a degradácia supravodivých
pások v dôsledku mechanického namáhania v procese káblovania.
|
Nová technológia prípravy senzorov, detektorov a memristorov pre inteligentnú mikroelektroniku v 21. storočí
New technology for the preparation of sensors, detectors and memristors for intelligent microelectronics in the 21st century
| Doba trvania: |
1.3.2022 - 30.9.2023 |
| Program: |
Európsky fond regionálneho rozvoja (EFRR) |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Cambel Vladimír DrSc. |
| Anotácia: | Projekt Nová technológia prípravy senzorov, detektorov a memristorov pre inteligentnú mikroelektroniku v 21. storočí predstavuje nový prístup k technológii
prípravy týchto mikroelektronických súčiastok. Cieľom je výskum procesu výroby senzorov, detektorov a memristorov prostredníctvom novej inovatívnej
technológie ALD využívajúcej kontrolovaný lokálny rast hradlových, izolačných a pasivačných oxidových vrstiev metódou depozície po atomárnych vrstvách
(atomic layer deposition, ALD).
|
Optimalizácia okrúhleho kábla z vysokoteplotného supravodiča pre pulzné magnetické polia
Optimization of round high-temperature supercnoducting cable for pulse magnetic field
| Doba trvania: |
1.7.2021 - 30.6.2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
doc. Ing. Gömöry Fedor DrSc. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na optimalizáciu kábla vyrobeného z vysokoteplotných supravodivých pások navinutých na
jadre v tvare rúrky s možnosťou chladenia kábla pomocou prietoku chladiaceho média jeho stredom. Účelom
optimalizácie je podstatné zníženie striedavých strát, ktoré sa dosiahne prostredníctvom troch modifikácií kábla.
Prvou je redukcia šírky použitej 4 mm supravodivej pásky na 1 mm s krokom min. 0,2 mm, pričom daná variabilita v
šírke pásky by mala umožniť prípravu káblov s optimálnym vrstvením a vyššej flexibility. Druhou modifikáciou je
dodatočné zúženie šírky supravodiča vytvorením plytkých rýh tzv. striations v supravodivej vrstve pozdĺž pásky s
už optimalizovanou šírkou. Oba procesy si vyžadujú vývoj vhodného spôsobu delenia a ryhovania supravodivých
pások s minimálnym vplyvom na mechanické, štruktúrne a elektrické vlastnosti pások. Treťou úpravou je inovácia
centrálnej rúrky, na ktorú sa kladú nároky výrazne zníženej elektrickej vodivosti. Modifikované supravodivé pásky a
káble pripravené z nich budú charakterizované z hľadiska mechanických a elektromagnetických vlastností. Väčšina
experimentov bude mať podporu počítačového modelovania. |
p-GaN elektronika pre úsporu energie a post-CMOS obvody
p-GaN electronics for energy savings and beyond-CMOS circuits
| Doba trvania: |
1.7.2022 - 30.6.2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Kuzmík Ján DrSc. |
| Anotácia: | III-N polovodiče sú pravdepodobne najuniverzálnejšou a najperspektívnejšou rodinou polovodičov, skladajúcej sa z
umelých zliatin GaN, AlN a InN. V návrhu projektu popisujeme nové technologické postupy s dostatočnou
voľnosťou pre riešenie hlavných problémov III-N post-CMOS éry: prítomnosť parazitného n-kanála v tranzistoroch
spolu s p-kanálom, ako aj nízka koncentrácia a pohyblivosť dierového plynu. Podobne, hodláme demonštrovať
škálovateľné prahové napätie v obohacovacích p-dotovaných výkonových tranzistoroch, ktoré sú žiadané
priemyslom pre efektívne, energiu šetriace prevodníky. V týchto aspektoch naše laboratória už demonštrovali veľmi
sľubné výsledky, ktoré dokazujú kompetentnosť dosiahnúť vytýčené ciele. V prípade úspešného naplnenia,
výsledky projektu budú predstavovať značný krok vpred nie len z medzinárodného hľadiska, ale budú aj v plnom
súlade s RIS3 SK (perspektívne oblasti špecializácie slovenskej ekonomiky), konkrétne v oblasti polovodičov pre emobilitu automobilového priemyslu ako aj v informačných a komunikačných vedách.
|
Perspektívne polovodičové detektory pre využitie v jadrovej fyzike
Perspective semiconductor detector for nuclear physics
Príprava a vlastnosti supravodivých a magnetických oxidových vrstiev pre moderné elektronické aplikácie
Preparation and properties of superconducting and magnetic oxide films for modern electronic applications
Príprava, charakterizácia a dopovanie ultratenkých vrstiev dichalkogenidov prechodných kovov
Fabrication, characterization, and doping of ultra-thin layers of transition metal dichalcogenides
| Doba trvania: |
1.1.2021 - 31.12.2024 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Sojková Michaela PhD. |
| Anotácia: | Vďaka neobvyklým fyzikálnym vlastnostiam sú dvojrozmerné materiály intenzívne študované už niekoľko rokov.
Zaujímavou skupinou z tejto triedy materiálov sú dichalkogenidy prechodných kovov (TMD). Majú hexagonálnu
štruktúru, v ktorej sú jednotlivé vrstvy navzájom viazané len slabými Van der Waalsovými väzbami. To
spôsobuje výrazne anizotrópne vlastnosti týchto materiálov a má podstatný vplyv na ich elektronickú štruktúru.
Preto niektoré z nich vykazujú fyzikálne zaujímavé korelované stavy (supravodivosť, vlny nábojovej hustoty).
Primárnym cieľom tohto projektu je príprava a štúdium vlastností tenkých vrstiev dvoch rôznych TMD materiálov
– MoS2 a PtSe2, a sledovanie vplyvu dopovania katiónmi lítia a sodíka na elektrické a štruktúrne vlastnosti
týchto vrstiev. Sekundárnym cieľom projektu je optimalizácia rastu a dopovania tak, aby zlepšené parametre
tenkých vrstiev, ako sú napr. elektrická vodivosť a mobilita nosičov náboja, umožnili prípravu funkčných
elektronických prvkov – tranzistorov. |
Radiačne odolnejší senzor pre RTG zobrazovanie vyššej kvality
Radiation harder sensor for X-ray imaging of higher quality
Robustné spinové vlny pre budúce magnonické aplikácie
Robust spin waves for future magnonic applications
| Doba trvania: |
1.7.2020 - 30.6.2023 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Dr. Mruczkiewicz Michal |
| Anotácia: | V tomto projekte sa zameriame na teoretický a experimentálny výskum transportu spinových vĺn v nanoštruktúrach. Vďaka svojim výnimočným vlastnostiam, ako sú nízke energetické straty, sub-mikrometrová vlnová dĺžka a rekonfigurovatelnosť, je spinová vlna potenciálnym kandidátom ako nosič informácie v ultrarýchlych a energeticky efektívnych logických hradlách a pamätiach. Cieľom našeho výskumu budú špecifické systémy, použitelné ako nosiče robustných, jednosmerných a reprogramovateľných spinových vĺn. Výsledky našeho výskumu budú dôležité v oblasti magnetizmu a magnoniky. |
Supravodivé spoje pre MgB2 vinutia v perzistentnom móde
Superconducting joints of MgB2 wires for windings in persistent mode
| Doba trvania: |
1.1.2022 - 31.12.2025 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Kováč Pavol DrSc. |
| Anotácia: | Podstatou projektu je pripraviť a optimalizovať supravodivé spojenia kompozitných MgB2 drôtov vyrobených práškovou metódou „PIT“ alebo metódou infiltrácie horčíka do bóru „IMD“ použiteľných pre vinutia v „perzistentnom móde“ t.j. spojených nakrátko. Hlavný dôraz bude kladený na supravodivé spoje pre vinutia žíhané až po navinutí tzv. „wind and react“ postupom, ale budú vyvíjané aj spoje pre vinutia z už zreagovaného MgB2 supravodiča „react and wind“ proces. Vlastnosti pripravených supravodivých MgB2 spojov rôznej geometrie a architektúry budú podrobené takému tepelnému spracovaniu, aby sa ich kritické prúdy v magnetickom poli 5T pohybovali okolo 50% hodnoty prúdu použitého referenčného MgB2 drôtu. |
Štipendiá pre excelentných výskumníkov ohrozených vojnovým konfliktom na Ukrajine
Scholarships for excellent researchers threatened by the war conflict in Ukraine
Štúdium dynamiky magnetického víru pre využitie v súčiastkach
Study of magnetic vortex dynamics for device applications
| Doba trvania: |
1.1.2022 - 31.12.2024 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Šoltýs Ján PhD |
| Anotácia: | V projekte sa zameriame na teoretické a experimentálne skúmanie magnetických vírov. Cieľom je ich využitie
ako nosiča informácií v ultra rýchlych a energeticky efektívnych zariadeniach. Podstatou takejto pamäte je
použitie dvoch možných polarít jadra víru ako magnetického bitu, ktorý je možné ľahko čítať a zapisovať
pomocou dynamického premagnetovania. Budeme hľadať optimálny tvar magn. 3D objektu, tak aby jeho polarita
bola ľahko ovládateľná slabým magn. poľom orientovaním v rovine objektu. V druhej časti projektu navrhneme a
pripravíme systém usporiadaných magnetických nanoelementov, ktorý bude možné nastaviť do stavu víru
magnetickým poľom orientovaním v rovine nanoelementov. Takáto sústava usporiadaných nanolementov môže
byť považovaná ako samostatná bunka magnonického kryštálu. Bunka môže byť periodicky usporiadaná do
konečného 2D poľa interagujúcich mag. objektov na pozorovanie jednosmerných spinových vĺn. Naše skúmanie
bude dôležitým krokom k prvej experimentálnej demonštrácii topologických magnónov. |
Tepelná stabilizácia vysokoteplotných supravodivých pások pre použitie v obmedzovačoch skratových prúdov
Thermal stabilization of high-temperature superconducting tapes for fault current limiters
| Doba trvania: |
1.1.2021 - 31.12.2024 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
doc. Ing. Gömöry Fedor DrSc. |
| Anotácia: | Pre zariadenia na obmedzovanie skratových prúdov vo vysokonapäťových sieťach je potrebné komerčne
dostupné vysokoteplotné supravodivé pásky dodatočne tepelne stabilizovať. Predkladaný projekt je zameraný na
vyhotovenie tepelne stabilizačného povlaku z kompozitného materiálu (epoxidová živica s keramickým plnivom),
ktorý bude plniť funkciu odvodu a absorpcie tepla generovaného v obmedzovanom režime. Skúmať sa budú
rôzne materiály pre tepelnú stabilizáciu, s dôrazom na ich tepelno-fyzikálne a mechanické vlastnosti, ako aj
odolnosť voči tepelným šokom. Bude preskúmaná aj možnosť zlepšenia mechanických vlastností dodatočným
spevnením tepelnej stabilizácie. Efektivita tepelnej stabilizácie bude stanovená na supravodivých páskach od
rôznych výrobcov prostredníctvom experimentov obmedzovania skratového prúdu. Experimentálne výsledky
budú doplnené numerickým modelovaním. |
Topologicky netriviálne magnetické a supravodivé nanoštruktúry
Topologically nontrivial magnetic and superconducting nanostructures
Transport magnetických skyrmiónov v antidot mriežkach: Efekt teploty a kombinácie rôznych transportných mechanizmov
Transport of magnetic skyrmions in antidot lattices: Effect of temperature and combination of transport mechanisms
Tranzistory na báze 2D kovových chalkogenidov pripravených teplom podporovanou konverziou
Transistors based on 2D Metal Chalcogenides Grown via Thermally Assisted Conversion
| Doba trvania: |
1.7.2022 - 30.6.2026 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Ťapajna Milan PhD. |
| Anotácia: | 2D materiály majú schopnosť vytvárať atomárne tenké vrstvy s mimoriadnymi vlastnosťami. Jednou z
najsľubnejších skupín 2D materiálov sú dichalkogenidy prechodných kovov (TMD). Zmena typu energetickej
medzery z nepriamej na priamu pri stenčovaní na monoatomárnu vrstvu vedie k jedinečným elektrickým a optickým
vlastnostiam 2D TMD. Ďalšou zaujímavou skupinou 2D materiálov sú chalkogenidy post-prechodných kovov
(PTMC). Tieto materiály majú širokú energetickú medzeru a v závislosti od štruktúry materiálu vykazujú
anizotropné elektrické a optické vlastnosti. Cieľom tohto projektu je príprava poľom riadených tranzistorov s
izolovaným hradlom (MOSFET) a ultra-tenkou kanálovou vrstvou na báze vybraných TMD a PTMC a podrobné
študovanie ich transportných vlastností. Zameriame sa na veľkoplošné niekoľkovrstvové PtSe2 a GaS/GaSe vrstvy
rastené teplom asistovanou konverziou, teda sulfurizáciou a selenizáciou. Na základe existujúcich skúseností
budeme optimalizovať štruktúrne a elektrické vlastnosti horizontálne-orientovaných PtSe2 vrstiev pripravených
selenizáciou s cieľom dosiahnutia pohyblivosti nosičov náboja porovnateľnej s najkvalitnejšími vrstvami
pripravenými mechanickou exfoliáciou. Následne budeme vyvíjať a optimalizovať procesnú technológia MOSFET
súčiastok využívajúca architektúru hornej aj spodnej hradlovej elektródy. Na rast hradlových oxidov budú použité
etablované metódy rastu po atomárnych vrstvách a chemickej depozície z pár organokovových zlúčenín (MOCVD).
2D vrstvy GaS/GaSe budeme pripravovať pomocou chalkogenizácie ultratenkých vrstiev Ga2O3 rastených
metódou MOCVD. Po vývoji a optimalizácii rastu 2D GaS/GaSe sa zameriame na vývoj MOSFET súčiastok.
Okrem elektrických vlastností budeme skúmať aj optické vlastnosti pripravených 2D materiálov. |
Ultratenké homogénne povrchové vrstvy na štruktúrach komplexnej morfológie pre vylepšenie výkonu batérii využitím depozície po atómových vrstvách
Ultra-thin conformal surface coatings of complex-morphology structures for improving battery performance using atomic layer deposition
| Doba trvania: |
1.1.2022 - 31.12.2025 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Hudec Boris PhD. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na vývoj a optimalizáciu metódy 3D depozície homogénnych ultra-tenkých vrstiev pomocou
ALD (depozícia po atómových vrstvách, atomic layer deposition) na štruktúry s komplexnou morfológiou, aku sú
mikro-porózne vrstvy a prášky. Metóda bude následne aplikovaná v príprave novej generácie experimentálnych
Li batérii za účelom pasivácie a modifikácie mikro-poróznych povrchov katódových vrstiev. Efekt homogenity
ultra-tenkých ALD vrstiev na nano-škále bude systematicky skúmaný koreláciou analýz elektrónovej mikroskopie
s elektrochemickými meraniami pripravených batérii. Ďalším krokom bude modifikácia povrchov diskrétnych
kovových a keramických mikro-častíc a práškov za účelom ich následného využitia v technológii prípravy nových keramických a kovových materiálov a nových materiálov pre elektródy experimentálnych batérii. |
Vlastnosti tepelného transportu v budúcich perspektívnych polovodičových materiáloch a rozhraniach
Thermal transport properties of perspective future semiconductor materials and interfaces
Výskum a vývoj kontaktov pre nové materiály a súčiastky
Contact engineering for advanced materials and devices
| Doba trvania: |
1.1.2021 - 31.12.2024 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Gregušová Dagmar DrSc. |
| Anotácia: | Intenzívny výskum kontaktu kovu a polovodiča sa uskutočňuje už dlhý čas. Zaujímavé typy transportu náboja, nové materiály a súčiastky a nové mechanizmy vytvárania kontaktov si však vyžadujú nový pohľad a výskum.
Naším cieľom je určiť procesy a fyzikálne javy, ktoré stoja za metalizačnými schémami pre tranzistory pracujúce
v obohacovacom režime, s dierovou vodivosťou a vysokou pohyblivosťou na báze InAlN, ako to predpokladá náš
návrh súčiastky. InAlN s vysokou molárnou frakciou InN bude dotovaný Mg a bude potrebné optimalizovať
kontakty.
Nové dichalkogenidové (TMDCs) materiály z prechodových kovov sú pre aplikácie v súčiastkách veľmi sľubné.
Metalizačné schémy pre TMDC sú však veľmi náročné. TMDC vykazujú rôzne šírky zakázaného pásu v
závislosti od ich hrúbky. Naším cieľom je študovať metalizačné schémy pre TMDC, ich topológiu a vysvetliť
rozdiely medzi exfoliovanými a narastenými vziorkami a rozdiely medzi rôznymi typmi tranzistorov v korelácii s
ich základnými fyzikálnymi vlastnosťami. |
Výskum a vývoj pokročilého QCM-FET duálneho senzora reaktivovaného na báze diamantových vrstiev pre detekciu plynov a biomolekúl
Research and development of advanced for defiction of gases and biomolecules
Vysokoodolné polovodičové senzory ionizujúceho žiarenia pre využitie v radiačnom prostredí
Radiation resistant semiconductor sensors for utilization in harsh environment
| Doba trvania: |
1.1.2020 - 31.12.2023 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Zaťko Bohumír PhD |
| Anotácia: | Detektory ionizujúceho žiarenia sú dôležitou zložkou mnohých oblastí vedy a techniky. Predmetom predkladaného projektu je výskum rôznych polovodičových detekčných štruktúr na báze Si, GaAs,CdTe a 4H-SiC ako detektorov ionizujúceho žiarenia, kde sa najmä širokopásmový 4H-SiC polovodič ukazuje ako vysokoodolný materiál vhodný pre dlhodobú prácu v sťaženom radiačnom prostredí. To záhŕňa optimalizáciu pripravených senzorov z hľadiska ich použitia, teda aký typ žiarenia a tok je potrebné detegovať. Taktiež pasivácia a púzdrenie je veľmi dôležité pre zabezpečenie dlhej životnosti pripravených senzorov. Budú robené aj simulácie detekčných vlastností štruktúr s cieľom optimalizácie hrúbky a rozmerov kontaktov a pasivácie. Detekčné struktúry budú charakterizované elektrickými (I-V, C-V merania) a spektrometrickými meraniami pomocou štandardných rádionuklidových zdrojov. Taktiež bude skúmaná odolnosť ich činnosti v sťaženom prostredí (zvýšená teplota, ionizačné prostredie). |
Vysokoteplotná supravodivá cievka pre motory elektrických a hybridných lietadiel
High temperature superconducting coils in motors for electric and hybrid aircrafts
| Doba trvania: |
1.7.2020 - 30.6.2023 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Pardo Enric PhD. |
| Anotácia: | Elektromotory s plne supravodivými vinutiami sa javia ako mimoriadne
perspektívne z hľadiska požadovanej
hustoty výkonu pre komerčné použitie v hybridných a elektrických
lietadlách. Tie sú schopné dosiahnuť zníženie
emisií CO2 v atmosfére o 75 % a emisií NOx o 90 %, čo je v súlade s
cieľmi ACARE Flightpath 2050 Európskej
Únie. Supravodivé elektromotory však môžu prispieť tiež k ekologickejšej
a čistejšej námornej, či riečnej lodnej
doprave. Aj napriek rozsiahlemu výskumu ostávajú do dnešných dní viaceré
elektro-magnetické a elektro-tepelné
vlastnosti supravodivých cievok v podmienkach využitia ako vinutí
motorov do značnej miery neznáme, jednak z
dôvodu chýbajúcich meraní v rozsahu požadovaných teplôt (medzi 20 - 40
K), ako aj metód počítačových simulácií
a výpočtov supravodivých motorov.
Cieľom tohto projektu je získanie nových poznatkov z tejto oblasti a
vývoj metód numerického modelovania
umožňujúcich návrh budúcich supravodivých motorov. Plánovaná práca má
ambíciu priniesť nové poznatky v
nasledujúcich oblastiach, z ktorých každá predstavuje samostatný cieľ:
• Merania striedavých strát cievok (približne 100 závitov) v podmienkach
vlastného poľa pri teplotách 40 K alebo
nižších, na izolovaných ako aj na neizolovaných cievkach z REBCO
supravodivých vodičov. Výsledky týchto
meraní budú významným príspevkom sami osebe a budú tiež využité na
overenie numerických modelov.
• Tepelná stabilita a ochrana pri náhlom prechode týchto typov cievok
pri nízkych teplotách (40 K a nižších).
Cieľom týchto meraní bude overenie elektro-tepelného modelu.
• Vývoj vlastnej numerickej metódy pre elektro-magnetické a
elektro-tepelné modelovanie plne supravodivých
elektrických motorov, dvojrozmernej (2D) ako aj trojrozmernej (3D).
Výpočtový program bude plne paralelizovaný
pre počítačové klastre. Výpočty budú overované porovnaním s
experimentálnymi výsledkami.
• Modelovanie striedavých strát a demagnetizácie v skrížených poliach v
izolovaných a neizolovaných cievkach |
Vysokovýkonná zakrivená röntgenová optika pripravená pokročilou technológiou nanoobrábania
High-performance curved X-ray optics prepared by advanced nanomachining technology
| Doba trvania: |
1.1.2021 - 31.12.2023 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Zápražný Zdenko PhD. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na výskum a vývoj nových typov röntgenovej (rtg) optiky s vysoko presnými zakrivenými
aktívnymi povrchmi. Povrchy budú pripravované inovatívnou technológiou nanoobrábania. Preskúmame
aplikáciu technológie nanoobrábania na špeciálny prípad rtg optiky so zakrivenými povrchmi, ktorým je
parabolická refrakčná šošovka pracujúca v geometrii na prechod rtg žiarenia. Druhý špeciálny prípad, na ktorý
sa zameriame, budú tenké kryštálové monochromátory s rôznymi hrúbkami v intervale 20-2000 mikrometrov.
Takéto prvky je možné použiť napríklad ako deliče lúčov pre moderné rtg zdroje typu "X-ray free-electron laser",
ohnuté kryštály v Johanssonovych monochromátoroch pre spektroskopické aplikácie alebo v časticových
urýchľovačoch pre riadenie lúčov. Vyvinuté prvky zakrivenej rtg optiky budú testované v reálnych experimentoch
rtg metrológie a rtg zobrazovania s využitím laboratórnych alebo synchrotrónových rtg zdrojov a vysoko citlivých
priamo konvertujúcich rtg detektorov Pilatus a Medipix. |
Vývoj medzivrstiev karbidu kremíka a nitridu hliníka pre pn heteroštruktúry oxidu gália a bórom dopovaných nanodiamantov
Development of silicon carbide and aluminum nitride interlayers for pn heterostructure based on gallium oxide and boron-doped nanodiamonds
| Doba trvania: |
1.1.2023 - 31.12.2023 |
| Program: |
DoktoGranty |
| Zodpovedný riešiteľ: |
MSc. Keshtar Javad |
Zberač energie na báze mikrostĺpikovitých štruktúr
Energy Harvesting Device Based on Micropillar Structures
Zlepšenie kryštalickej kvality β-Ga2O3 rasteného na SiC substrátoch pomocou LI-MOCVD metódy
Improvement of crystal quality of β-Ga2O3 grown on SiC using LI-MOCVD method
| Doba trvania: |
1.1.2023 - 31.12.2023 |
| Program: |
DoktoGranty |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Hrubišák Fedor |
Celkový počet projektov: 40
Databáza národných projektov