Informačná stránka organizácie SAV

Anotácia:

Cieľom projektu je využitie novej rýchlej prototypovacej výrobnej metódy aditívnej výrovy atomárnych vrstiev (ALAM) na výrobu matice ne-identických mikroskopických senzorov vodíka na báze TiO2, usporiadaných do pred-programovanej hardvérovej neurónovej siete (HNN). Prvou aplikáciou bude prototyp smart vodíkového senzora na báze Pt/TiO2 s nízkou spotrebou a s nízkoúrovňovým spracovaním dát v seznore (in-sensor), vyrobený pomocou ALAM. Širšiu adopciu technológie ALAM budeme komukovať cez platformu otvoreného inovačného hubu, kde bude externým záujemcom umožnené rýchlo prototypovať rôzne dizajny HNN pre ALAM výrobu. Projekt adresuje potreby pre nové procesné technológie s ohľadom na obehové hospodárstvo s minimalizáciou odpadu a využitia kritických materiálov. Taktiež adresuje potrebu nových inteligentných senzorov so spracovaním údajov priamo v senzore pre rastúcu infraštruktúru vodíkovej energetiky.

AGAMI_EURIGAMI - Európska inovatívna pokročilá GaN mikrovlnná integrácia

European Innovative GaN Advanced Microwave Integration

Doba trvania:

15. 12. 2022 - 14. 12. 2026

Evidenčné číslo:

101102983

Program:

EDF

Zodpovedný riešiteľ:

https://ec.europa.eu/info/funding-tenders/opportunities/portal/screen/opportunities/projects-details/44181033/101102983/EDF

Web stránka projektu:

Európska sieť pre inovatívnu a pokročilú epitaxiu

European Network for Innovative and Advanced Epitaxy

Doba trvania:

1. 11. 2021 - 30. 10. 2025

Evidenčné číslo:

CA20116

Program:

COST

Zodpovedný riešiteľ:

https://www.cost.eu/actions/CA20116/#tabs+Name:Description

Web stránka projektu:

NANOMAT - Heterogenná materiálová a technologická platforma pre novú doménu výkonovej nanoelektroniky

Heterogeneous Material and Technological Platform for a New Domain of Power Nanoelectronics

Doba trvania:

1. 12. 2022 - 30. 11. 2025

Evidenčné číslo:

Horizont Európa-101091433

Program:

Horizont Európa

Zodpovedný riešiteľ:

https://doi.org/10.3030/101091433

Web stránka projektu:

CHIROMAG - Magnetizmus a chiralita: točivé spiny, svetlo, a kryštalické mriezky pre rýchlejšiu spintroniku

Magnetism and chirality: twisting spins, light, and lattices for faster-than-ever spintronics

Doba trvania:

2. 10. 2024 - 1. 10. 2028

Evidenčné číslo:

CA23136

Program:

COST

Zodpovedný riešiteľ:

Mgr. Feilhauer Juraj PhD.

Web stránka projektu:

https://www.cost.eu/actions/CA23136/#tabs+Name:Description

I.FAST - Podpora inovácií v urýchľovačovom výskume a technológií

Innovation Fostering in Accelerator Science and Technology

Doba trvania:

1. 5. 2021 - 30. 4. 2025

Evidenčné číslo:

H2020-101004730

Program:

Horizont 2020

Zodpovedný riešiteľ:

Mgr. Seiler Eugen PhD

Web stránka projektu:

https://cordis.europa.eu/project/id/101004730

skQCI - Slovenská kvantová komunikačná infraštruktúra

Slovak Quantum Communication

Doba trvania:

1. 1. 2023 - 30. 6. 2025

Evidenčné číslo:

101091548

Program:

Digital Europe Programme

Zodpovedný riešiteľ:

RNDr. Cambel Vladimír DrSc.

Web stránka projektu:

https://skqci.qute.sk/

CUBES - Stredoeurópsky kompetenčný klaster pre (ultra)širokopásmové polovodiče

Central-European (Ultra)Wide Bandgap Expertise Cluster

Doba trvania:

1. 1. 2024 - 1. 6. 2025

Evidenčné číslo:

22320095

Program:

International Visegrad Fund (IVF)

Zodpovedný riešiteľ:

Ing. Gucmann Filip PhD.

SCARLET - Supravodivé káble podporujúce prechod na udržateľnú energetiku

Superconducting cables for sustainable energy transition

Doba trvania:

1. 9. 2022 - 28. 2. 2027

Evidenčné číslo:

Horizont Európa-101075602

Program:

Horizont Európa

Zodpovedný riešiteľ:

https://scarlet-project.eu/

Web stránka projektu:

EUROfusion - Uskutočňovanie aktivít popísaných v Ceste k fúzii počas Horizon2020 cestou spoločného programu členov konzorcia EUROfusion

Implementation of activities described in the Roadmap to Fusion during Horizon2020 through a Joint programme of the members of the EUROfusion consortium

Doba trvania:

1. 1. 2014 - 31. 12. 2025

Evidenčné číslo:

H2020-101052200

Program:

Horizont 2020

Zodpovedný riešiteľ:

http://cordis.europa.eu/project/rcn/193159_en.html

Web stránka projektu:

Vybudovanie laboratória pre výskum spoľahlivosti výkonových modulov a spoločný výskum v oblasti GaN a Ga2O3 polovodičových výkonových súčiastok

Establishment of reliability laboratory for pawer modules and joint reserch of GaN and Ga2O3 power devices

Doba trvania:

1. 7. 2023 - 30. 6. 2027

Evidenčné číslo:

SK-TW

Program:

Bilaterálne - iné

Zodpovedný riešiteľ:

Ing. Ťapajna Milan PhD.

MSC - Vývoj vertikálnych kompozitov z dichalkogenidov prechodových kovov pre použitie v mikrosuperkondenzátoroch

Vertically aligned two-dimensional transition metal dichalcogenide composites for micro-supercapacitors

Doba trvania:

1. 1. 2023 - 31. 12. 2025

Evidenčné číslo:

MSC_SAS_MOST 2022

Program:

Bilaterálne - iné

Zodpovedný riešiteľ:

Dr. rer. nat. Hulman Martin

Národné projekty

Cenovo dostupné fotodetektory s heteroprechodom Ga2O3-diamant pre UV zobrazovanie necitlivé na slnečné svetlo

Cost-effective Ga2O3-diamond heterojunction photodetectors for solar-blind UV imaging

Doba trvania:

1. 8. 2024 - 30. 7. 2029

Evidenčné číslo:

IM-2023-87

Program:

IMPULZ

Zodpovedný riešiteľ:

Ing. Varga Marian PhD.

Development of Electronic System Interface of Neuromorphic Arrays for In-Sensor Computing

Doba trvania:

1. 1. 2025 - 31. 12. 2025

Evidenčné číslo:

APP0660

Program:

DoktoGrant

Zodpovedný riešiteľ:

Dehghan Mohammad

CERBERUS - Farebné centrá v diamante – korelácia medzi atómovou štruktúrou a optoelektronickými vlastnosťami

Colour centres in diamond – correlation between atomic structure and opto-electronic properties

Doba trvania:

1. 9. 2024 - 31. 12. 2027

Evidenčné číslo:

APVV-23-0361

Program:

APVV

Zodpovedný riešiteľ:

Ing. Izsák Tibor PhD.

Anotácia:

Predmetom projektu je oblasť kvantových technológií. Pripravíme a charakterizujeme opticky aktívne defekty v diamantoch a korelujeme atómové štruktúry s optickými vlastnosťami využiteľnými pre kvantové aplikácie. Pre široký rozsah koncentrácií dopantov identifikujeme distribúciu dopantov a pomocou mikroskopie s atomárnym rozlíšením a spektroskopických techník budeme pozorovať vývoj jednotlivých konfigurácií atómov dopantu počas tepelného žíhania. Ďalej budeme študovať vplyv žíhania na optoelektronické vlastnosti meraním fotoluminiscencie, fotoprúdu a elektroluminiscencie pre rovnakú sadu vzoriek. Pre meranie fototransportu budú pripravené priehľadné grafénové elektródy na diamantovom povrchu. Pre meranie elektroluminiscencie budú pripravené hybridné p-i-n diódy na báze diamantu. Zameriame sa na hľadanie korelácie medzi atomárnou štruktúrou a optoelektronickými vlastnosťami rôzne dopovaných diamantov. To prispeje k pochopeniu fundamentálneho vzťahu potrebného na efektívne navrhovanie opticky aktívnych prvkov pre diamantové kvantové zariadenia.

Heteroštruktúry na báze 2D dichalkogenidov prechodných kovov pre elektronické aplikácie

2D TMD-based heterostructures for electronic applications

Doba trvania:

1. 1. 2025 - 31. 12. 2028

Evidenčné číslo:

2/0075/25

Program:

VEGA

Zodpovedný riešiteľ:

Mgr. Sojková Michaela PhD.

InN: prielom v elektronike tuhej fázy

InN: Breaking the Limits of Solid-State Electronics

Doba trvania:

1. 11. 2023 - 30. 6. 2026

Evidenčné číslo:

09I01-03-V04 -00019

Program:

Plán obnovy EÚ

Zodpovedný riešiteľ:

Anotácia:

Projekt InBreak nadväzuje na pôvodný horizontový projekt NANOMAT. Cieľom NANOMATu je inaugurovať a založiť novú doménu „Flexibilnej (konformnej) výkonovej RF nanoelektroniky“ prostredníctvom ambicióznej inovatívnej heterogénnej technologickej platformy zahŕňajúcej elektroniku na organickej báze a chladiče, polovodičové monolitické mikrovlnné integrované obvody so širokým pásmovým rozdielom (MMIC), rádiofrekvenčné mikroelektromechanické akčné členy (RF MEMS) a akustické senzory. V projekte InBreak bude InN ako jedinečný polovodičový materiál rásť ako plne namáhaný kanál na navrhnutej prispôsobenej vyrovnávacej vrstve InAlN s polaritou N. Očakávame koherentný rast a teoreticky predpovedaný výkon HEMT InN kanála. V projekte bude teda konvenčný GaN buffer nahradený uvoľneným InAlN s In molárnou frakciou 0,7-0,9. Očakávame, že tento prístup v kombinácii s tenkou GaN medzivrstvou medzi InAlN bariérou a InN kanálom povedie k vynikajúcemu zadržaniu 2-rozmerného elektrónového plynu (2DEG) s vysokou hustotou v epi-štruktúrach. Splnenie projektu umožní dosiahnutie podstatne vyšších pracovných frekvencií s potenciálom prechodu na technológiu 6G v (sub)THz pásme.

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

Evidenčné číslo:

2/0005/22

Program:

VEGA

Zodpovedný riešiteľ:

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.

Materiály so zvýšenou bezpečnosťou pre Li-iónové batérie

Enhanced safe materials for Li-ion batteries

Doba trvania:

1. 1. 2025 - 31. 8. 2026

Evidenčné číslo:

09I05-03-V02-00028

Program:

Plán obnovy EÚ

Zodpovedný riešiteľ:

RNDr. Gregušová Dagmar DrSc.

Anotácia:

Vývoj, výroba a používanie batérií sú životne dôležité pre prechod EÚ na klimaticky neutrálne hospodárstvo, pretože batérie zohrávajú kľúčovú úlohu pri doprave, energetike a priemysle s nulovými emisiami. Lítium-iónové batérie 3. generácie sú v súčasnosti najrozšírenejšou batériou používanou v mobilných vozidlách s elektrickým pohonom. Cieľom projektu je vyvinúť materiály, ktoré zvýšia bezpečnosť prevádzky lítium-iónových batérií pasívnym spôsobom. Každý z komponentov Li-iónovej batérie môže prispieť k zvýšeniu bezpečnosti prevádzky batérií. V rámci projektu máme v úmysle vyvinúť anódu a katódu so zvýšeným výkonom a vlastnosťami spomaľujúcimi horenie. Ďalej bude navrhnutý nový typ separátora, ktorý zabráni mechanickému a tepelnému poškodeniu počas prevádzky. Nakoniec budú vyhodnotené elektrochemické vlastnosti a výkon štandardnej batérie a batérie pozostávajúcej z materiálov so zvýšenou bezpečnosťou v podmienkach blízkych tepelnému kolapsu.

Memristívna senzorika pre post-digitálnu elektroniku

Memristive sensorics for post-digital electronics

Doba trvania:

1. 9. 2023 - 30. 6. 2026

Evidenčné číslo:

09I03-03-V02-00044

Program:

Plán obnovy EÚ

Zodpovedný riešiteľ:

Dehghan Mohammad

Anotácia:

„In-sensor computing“ je novou paradigmou pre elektroniku 21. storočia, inšpirovanou prírodou. V dnešnej elektronike je pre ďalšie spracovanie potrebné všetky zašumené, neštruktúrované dáta zo senzorov najprv digitalizovať. Toto bude čoskoro problém vzhľadom na exponenciálny nárast počtu senzorov a nimi produkovaným dát, ako v spotrebiteľskej elektronike ako sú samojazdiace vozidlá, tak aj v priemysle v rámci Industrie 4.0. Na druhej strane, v systémoch inšpirovaných prírodou nie sú senzory a spracovanie oddelené, naopak, senzorické uzly priamo tvoria synaptické spojenia hardvérovej neurónovej siete, kde vonkajšie senzorické stimuly priamo ovplyvňujú maticu synaptických váh. Toto umožňuje do siete zakódovať jednoduché algoritmy pre spracovanie signálov do rozumných výstupov v reálnom čase. V tejto téze sa študent naučí a porozumie ako postaviť takýto prototypový „smart“ senzorový systém od základov, a to depozíciou, tvarovaním a skladaním ultra-tenkých (~nm) kovových a oxidových filmov do jednoduchých senzorov a memristorov, s následným usporiadaním týchto súčiastiek do funkčných senzorických matíc neurónovej siete na čipe. Študent získa expertízu v nano-fabrikačných metódach s dôrazom na depozíciu po atomárnych vrstvách (ALD), metódach materiálových a elektrických analýz, a návrhu hardvérových neurónových sietí na báze nových súčiastok. Téza je súčasťou širšieho projektu a študent bude súčasťou nášho výskumného tímu. Hľadáme kreatívneho a nadšeného tímového hráča, predchádzajúca skúsenosť v príbuzných oblastiach je plusom.

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

Doba trvania:

1. 7. 2021 - 30. 6. 2025

Evidenčné číslo:

20-0220

Program:

APVV

Zodpovedný riešiteľ:

Ing. Gucmann Filip PhD.

Anotácia:

Polovodičové súčiastky založené na širokopásmových polovodičoch predstavujú jednu z kľúčových technológií vo vývoji vysoko výkonových a vysoko frekvenčných systémov pre konverziu elektrickej energie a elekomunikácie vďaka vyšším dosahovaným prierazným elektrickým poliam, v niektorých prípadoch aj vyššej pohyblivosti elektrónov a možnosti tvoriť heteroštruktúry a 2D elektrónový plyn. GaN a SiC ako dva typické príklady profitujú aj z dostatočnej tepelnej vodivosti, čo ich súčiastkám umožňuje účinnejší odvod stratového tepla a zvýšenú spoľahlivosť. Významne etablujúcou sa skupinou materiálov sú tzv. ultraširokopásmové polovodiče (Eg>3.4eV, t.j. viac ako GaN a SiC), pretože umožňujú dosahovať značné vylepšenia parametrov elektronických súčiastok pre narábanie s vysokými napätiami a výkonmi. Veľmi sľubným a v súčasnosti podrobne študovaným polovodičom je oxid gália (Ga2O3) – očakávaný základný materiál pre usmerňujúce diódy so Schottkyho kontaktom a elektrickým poľom riadené tranzistory pre úroveň napätí v kV rozsahu. Vďačí za to pomerne jednoduchej syntéze, škálovateľnosti, dostupnosti prirodzených substrátov a širokému rozsahu dotácie n-typu. Hlavným cieľom predkladaného projektu je pokročilý materiálový výskum a vývoj technológie epitaxného rastu vrstiev α, β a ε fáz Ga2O3 a technologickej prípravy elektronických súčiastok z nich pre budúce vy soko napäťové (výkonové) aplikácie. Ga2O3 epitaxné vrstvy budú rastené chemickou depozíciou z pár organokovov ich vstrekovaných v tekutej fáze na zafírových, a pre vyššiu tepelnú vodivosť, aj SiC podložkách. Zameriame sa aj na prípravu unipolárnych Schottkyho diód, poľom riadených tranzistorov, ako aj PN diód kombinujúcich n-typ Ga2O3 a ďalší, prirodzene p-typ oxid (napr. NiO, In2O3, CuO2). Vykonáme hĺbkovú štruktúrnu, elektrickú, optickú a tepelnú charakterizáciu pripravených vrstiev a súčiastok, ktorej výsledkom bude množstvo originálnych výsledkov.

NanoMemb-RF - 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

Evidenčné číslo:

APVV-21-0365

Program:

APVV

Zodpovedný riešiteľ:

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

Modification of properties of superconducting, ferromagnetic, oxide films and structures for advanced electronics

Doba trvania:

1. 1. 2022 - 31. 12. 2025

Evidenčné číslo:

2/0140/22

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.

Nanoelsen - 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

Evidenčné číslo:

APVV-21-0278

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.

Nízkoteplotné merania pomocou Ramanovej a Infračervenej spektroskopie: MoTe2, WTe2, PtSe2

Raman and FTIR low-temperature study of PtSe2, MoTe2 and WTe2 thin films

Doba trvania:

1. 7. 2024 - 31. 12. 2025

Evidenčné číslo:

APD0021

Program:

PostdokGrant

Zodpovedný riešiteľ:

RNDr. Pribusová Slušná Lenka PhD.

Nové hybridné polovodičové štruktúry pre detekciu ionizujúceho žiarenia

New hybrid semiconductor structures for ionizing radiation detection

Doba trvania:

1. 1. 2024 - 31. 12. 2027

Evidenčné číslo:

2/0063/24

Program:

VEGA

Zodpovedný riešiteľ:

Nové polovodičové materiály pre pixelové senzory s využitím pre digitálnu rádiografiu

New semiconductor materials for pixel sensors with applications in digital radiography

Doba trvania:

1. 1. 2024 - 30. 6. 2026

Evidenčné číslo:

09I05-03-V02-00073

Program:

Plán obnovy EÚ

Zodpovedný riešiteľ:

Anotácia:

Digitálne zobrazovanie s využitím rtg alebo iných typov ionizujúceho žiarenia (neutróny, elektróny, ióny ...) je čoraz viac využívanejšie v rôznych oblastiach ľudskej činnosti. Digitálne systémy pracujúce v režime tvz. počítania jednotlivých častíc resp. udalostí získavajú čoraz väčší záujem o skúmanie a postupný rozvoj. Najperspektívnejšie v tejto oblasti sa javia vyčítavacie čipy typu Timepix vyvinuté v CERNe. Hlavným cieľom projektu je príprava a optimalizácia polovodičových pixelových senzorov pre vyčítavací čip TPX4. Využijeme naše doterajšie skúsenosti s prípravou senzorov na báze SiC a GaAs, ktoré s týmto čipom doteraz neboli použité. Výhoda nového TPX4 čipu oproti predchádzajúcej verzii je vo väčšej detekčnej ploche (3,5×), vyššej maximálnej rýchlosti (8×), lepšiemu energetickému rozlíšenie a časovému rozlíšeniu. Využitie týchto senzorov resp. radiačných kamier by bolo najmä v priemysle pri defektoskopii, analýze rôznych materiálov, v medicíne, v kozmickom výskume a podobne.

TREND - 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

Evidenčné číslo:

20-0056

Program:

APVV

Zodpovedný riešiteľ:

Dr. rer. nat. Hulman Martin

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.

ROTOLES - Optimalizovaný rast a transportné a optické vlastnosti tenkých vrstiev vybraných topologických polokovov

Optimised growth and the transport and optical properties of thin layers of selected topological semimetals

Doba trvania:

1. 7. 2024 - 30. 6. 2027

Evidenčné číslo:

APVV-23-0564

Program:

APVV

Zodpovedný riešiteľ:

Anotácia:

Jedným zo zásadných výsledkoch kvantovej mechaniky v dvadsiatych rokoch 20. storočia bolo odvodenie relativistické rovníc pre hmotné fermióny (Dirac), nehmotné fermióny (Weyl) a fermióny ktoré sami sebe antičastice (Majorana). Od tých čias prebieha v časticovej fyzike pátranie po časticiach, ktoré by reprezentovali Weylove a Majoranove fermióny. Ich hľadanie však dodnes nebolo úspešné. V priebehu posledných dvadsiatich rokov sa ukázalo, že pásová štruktúra niektorých tuhých látok má tak špeciálne charakteristiky, že nosiče náboja sa v nich môže správať podľa dynamiky spĺňajúcej Diracovu alebo Weylovu relativistickú rovnicu. Medzi takéto látky patria a materiály zo skupiny dichalkogenidov prechodových kovov, na ktoré sa sústredíme v našom projekte. My budeme pracovať s veľmi tenkými vrstvami vybraných materiálov z tejto skupiny, ako sú PtSe2, MoTe2 a WTe2. Prvým krokom v implementácii projektu bude príprava takýchto vrstiev metódou chalkogenizácie tenkých filmov prechodových kovov. Tenké vrstvy budeme potom skúmať pomocou meraní ich transportných a optických vlastností. Teplotne závislé merania transportu nám môžu ukázať prechody medzi rôznymi štruktúrami toho istého materiálu. Očakávame, že sa bude dať pozorovať prechod kov-izolant v prípade, keď sa bude meniť hrúbka takýchto tenkých vrstiev. Pri veľmi nízkych teplotách môžu niektoré z týchto materiálov prejsť do supravodivého stavu. Tento stav sa pokúsime vyvolať aj proximitne, t.j. keď je tenká vrstva v kontakte s iným supravodičom. Optické merania budú korelované s transportnými meraniami. Z nich odvodíme dôležité optické charakteristiky, ako je napríklad frekvenčná závislosť optickej vodivosti. Vo frekvenčnej závislosti optickej vodivosti budeme hľadať charakteristiky teoreticky predpovedané pre Diracove a Weylove fermióny.

PEGANEL - 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

Evidenčné číslo:

APVV-21-0008

Program:

APVV

Zodpovedný riešiteľ:

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.

PIRADUNEW - Perspektívne detektory ionizujúceho žiarenia pre nepokryté energetické okno neutrónov

Perspective ionizing radiation detectors for the uncovered neutron energy window

Doba trvania:

1. 7. 2023 - 30. 6. 2027

Evidenčné číslo:

APVV-22-0382

Program:

APVV

Zodpovedný riešiteľ:

Anotácia:

Predmetom predkladaného projektu je optimalizácia a príprava polovodičových detekčných štruktúr na báze 4HSiC a polykryštalického diamantu vhodných pre detekciu neutrónov. V rámci projektu budú pripravované a skúmané single detektory najmä pre energie neutrónov od 100 keV do niekoľkých MeV. V tejto oblasti energií je v súčasnosti málo citlivých neutrónových detektorov. Výhody SiC a polykryštalického diamantu sú vysoká radiačná a teplotná odolnosť štruktúr. Dôležitá je aj vysoká spektrometrická schopnosť SiC detektorov hlavne pri detekcii neutrónov s energiami pod 1 MeV. Polykryštalický diamant je cenovo dostupnejší oproti SiC a naše prvé predbežné výsledky ukazujú jeho sľubné detekčné vlastnosti najmä pri detekcii ionizujúcich častíc. Ďalšou výhodou obidvoch typov polovodičov je nízka citlivosť pre gama žiarenie, ktoré je takmer vždy prítomné v prípade, že pri jadrovej reakcii dochádza k vzniku neutrónov. Toto gama žiarenie zvyšuje pozadie a zhoršuje citlivosť v súčasnosti využívaných detektorov. Ďalej budú pripravované a skúmané aj pixelové senzory pre vyčítavací čip Timepix/Medipix. Prototypy radiačnej kamery budú testované a kalibrované pomocou zdroja monoenergetických neutrónov.

Perspektívne detektory ionizujúceho žiarenia pre vysoko-energetické

Perspective ionizing radiation detectors for high-energy particles

Doba trvania:

1. 7. 2024 - 30. 6. 2026

Evidenčné číslo:

09I03-03-V06-00108

Program:

Plán obnovy EÚ

Zodpovedný riešiteľ:

Mgr. Sojková Michaela PhD.

Anotácia:

Cieľom projektu je obstaranie výskumnej infraštruktúry, ktorá bude využitá počas implementácie projektu APVV-22-0382 a na realizáciu ďalšieho nezávislého výskumu a vývoja vykonávaného organizáciou.

Pokročilé hybridné superkondenzátorové prvky na báze 2D materiálov

Advanced 2D based hybrid supercapacitor devices

Doba trvania:

1. 3. 2024 - 30. 6. 2026

Evidenčné číslo:

09I05-03-V02-00037

Program:

Plán obnovy EÚ

Zodpovedný riešiteľ:

Anotácia:

Projekt je zameraný na výskum a vývoj pokročilých 2D-TMD, uhlíkových materiálov a elektródových architektúr pre aplikácie superkondenzátorov. Cieľom je zvýšiť hustotu energie, životnosť a výkon superkondenzátorov ako udržateľných alternatív na skladovanie energie k batériám pre kľúčové digitálne elektronické a elektronické aplikácie. V rámci projektu budú skúmané materiály na báze uhlíka (2D g-C3N4, biouhlie), 2D-TMD pseudokapacitné materiály (napr. MoS2), materiály batériového typu (napr. NiS2, Ni(OH)2) a ich kompozity, nanoštruktúry/heteroštruktúry v konfigurácií bez spojív ako perspektívne negatívne a pozitívne elektródy pre pokročilé hybridné superkondenzátorové zariadenia. Superkondenzátory so zlepšenými vlastnosťami zvýšia udržateľnosť a užívateľskú hodnotu elektronických systémov a spustia nové aplikácie a nové obchodné príležitosti v kľúčových digitálnych technológiách a mobilite v slovenskom a európskom priestore.

Pokročilé nízkotrecie povlaky na báze ultratenkých 2D-TMDC pre extrémne podmienky

Lubrication challenge for ultra-thin advanced 2D-TMDC in extreme conditions

Doba trvania:

1. 7. 2024 - 30. 6. 2026

Evidenčné číslo:

09I03-03-V04-00709

Program:

Plán obnovy EÚ

Zodpovedný riešiteľ:

Mgr. Kozak Andrii PhD.

Anotácia:

Trenie, adhézia a opotrebovanie sú významne ovplyvnené nielen chemickými a fyzikálnymi vlastnosťami predmetov v relatívnom pohybe, ale aj ich tvarom, rozmermi interagujúcej plochy a prostredím. Zmenšenie pohybujúcich sa objektov na nanoškálu spôsobuje, že povrchové sily začnú dominovať tribologickému správaniu a možno pozorovať výskyt ďalších mechanizmov disipácie energie, ktoré môžu byť rozhodujúce pre životnosť a spoľahlivosť systémov. Na druhej strane, prostredie spôsobuje rôzne účinky na klzné rozhranie, čo podporuje štrukturálnu superlubricitu alebo opačné extrémne vysoké trenie spôsobené atómovými interakciami. Cieľom tohto projektu je vývoj nízkotrecích povlakov využiteľných pre pokročilé aplikácie na nano- a makroúrovni. Budeme pripravovať ultratenké povlaky na báze 2D dichalkogenidov prechodových kovov (PtSe2, MoSe2) s cieľom študovania ich štruktúrnych zmien počas trenia na vzduchu a vo vákuu ako aj zvýšenej teplote. Procesy trenia a opotrebenia povrchu 2D materiálov a ich rozhraní budeme systematicky analyzovať na nano- aj makroškále. Získané poznatky využijeme na vývoj nových ultratenkých nízkotrecích povlakov pre rôzne kovové substráty na báze 2D materiálov využiteľných vo vákuu.

Rast a optická charakterizácia 2D materiálov: MoTe2, WTe2, PtTe2

Growth and optical characterization of 2D materials: MoTe2, WTe2, PtTe2

Doba trvania:

1. 1. 2023 - 31. 12. 2025

Evidenčné číslo:

2/0046/23

Program:

VEGA

Zodpovedný riešiteľ:

RNDr. Pribusová Slušná Lenka PhD.

Anotácia:

Výskum v oblasti tenko-vrstvových materiálov zaznamenal značný vzostup najmä od objavu grafénu, kedy sa začala skúmať široká škála 2D materiálov. Dôležitou skupinou 2D materiálov sú dichalkogenidy prechodových prvkov (TMD), medzi ktoré patrí aj MoTe2, WTe2 a PtTe2. Tieto materiály majú unikátne opto-eletronické vlastnosti, ktoré sa menia, nie len na základe hrúbky vrstvy, ale aj kryštálovej štruktúry. Elektrické vlastnosti sa menia v závislosti na kryštálovej štruktúry od polovodivých až po kovové. Príprava filmov telurizáciou molybdénu, wolfrámu a platiny je náročnejšia ako v prípade sulfurizácie alebo selenizácie, kvôli slabším redoxným vlastnostiam telúru. Výzvou v problematike tenkých filmov je kontrolovaná príprava požadovanej kryštálovej štruktúry homogénnych veľkoplošných vrstiev (1x1cm). Cieľom projektu je prispieť k riešeniu prípravy týchto materiálov, charakterizovať ich štruktúru a orientáciu filmov vzhľadom na podložku, stanoviť optické parametre a elektrické vlastnosti.

GRaDe - Rastové a radiačné mechanizmy v diamantových hybridních detektoroch

Growth and Radiation Mechanisms in Diamond Hybrid Detectorsd Radiation Mechanisms in Diamond Hybrid Detectors

Doba trvania:

1. 7. 2022 - 30. 6. 2025

Evidenčné číslo:

SK-CZ-RD_21/0016

Program:

APVV

Zodpovedný riešiteľ:

Smart senzory plynu a teploty s nízko-úrovňovým in-sensor spracovaním dát na báze neurónovej siete

Smart gas and temperature sensors with neural-network-based low-level in-sensor data processing capability

Doba trvania:

1. 1. 2024 - 30. 6. 2026

Evidenčné číslo:

09I05-03-V02-00058

Program:

Plán obnovy EÚ

Zodpovedný riešiteľ:

Anotácia:

Veľké množstvo senzorických prvkov komunikujúcich navzájom alebo s centrálnymi riadiacimi jednotkami je neoddeliteľnou súčasťou internetu vecí. Problematickým je však s tým súvisiaci prenos a spracovanie extrémneho množstva produkovaných dát. Jedným z riešení uvedeného problému je spracovanie senzorických dát v tesnej blízkosti senzora (tzv. near-sensor computing), alebo priamo v senzore (tzv. in-sensor computing), čím sa radikálne znižujú nároky na ich následný prenos a spracovanie. V tomto projekte sa zameriavame na vývoj rezistívnych senzorov plynov a teploty implementovaných do synaptickej matice hardvérovej neurónovej siete, čo umožní nízko-úrovňové spracovanie nameraných senzorických dát priamo v tejto sieti pomocou hardvérového algoritmu. V projekte vyvinieme metodiku na výpočet tohto algoritmu ako aj na jeho zakódovanie do senzorovej matice. Táto metodika bude jedným z výstupov projektu s potenciálom širšieho uplatnenia v hardvérových neurónových sieťach.

SUPENKA - Supravodivé energetické káble

Superconducting energy cables

Doba trvania:

1. 4. 2024 - 31. 3. 2026

Evidenčné číslo:

09I01-03-V04 -00020

Program:

Plán obnovy EÚ

Zodpovedný riešiteľ:

Mgr. Sojková Michaela PhD.

Anotácia:

Projekt SUPENKA nadväzuje na horizontový projekt SCARLET, ktorého cieľom je vyvinúť supravodivý kábel pre stredné napätie jednosmerného prúdu na úrovni 25- 50 kV, čo má za následok odstránenie konvertorovej platformy (okolo 10 000 ton materiálu). Takéto riešenie sa dá výhodne použiť napríklad pri prenose z farmy veterných turbín, kde možno priamo získať jednosmerný prúd v konštrukcii turbíny na jednosmernej úrovni stredného napätia (25 až 100 kV). Navrhovaný projekt SUPENKA má za cieľ podrobnejšie rozvinúť niektoré aspekty problematiky, riešenej v projekte SCARLET. Vo vedeckej oblasti sú to dva hlavné ciele: • C1: Vypracovanie metodiky pre zahrnutie nehomogenity supravodivých vlastností do analýzy stability prenosu prúdu supravodivým káblom • C2: Overenie možností chladenia supravodivých káblov netradičnými chladiacimi médiami Základné overenie metodiky na krátkych vzorkách už prebehlo, preto sa štartovacia úroveň projektu SUPENKA pohybuje v rozsahu TRL 3-4, a zámerom je dosiahnuť úroveň TRL 5. Projekt SUPENKA prispeje k plneniu ambicióznych klimatických cieľov pracovného programu EK „Udržateľné, bezpečné a konkurencieschopné dodávky energie“ zameraného na transformáciu energetického systému a preklopenie dodávky energie smerom ku klimatickej neutralite v rámci dvoch oblastí vplyvu: • Vedúce postavenie európskeho priemyslu v kľúčových a nových technológiách, ktoré pracujú pre ľudí • Cenovo dostupná a čistá energia.

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

Evidenčné číslo:

2/0017/22

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.

Štúdium 2D heteroštruktúr na báze TMD

Study of TMD-based 2D heterostructures (TO-DO)

Doba trvania:

1. 7. 2024 - 30. 6. 2026

Evidenčné číslo:

SK-AT-23-0021

Program:

APVV

Zodpovedný riešiteľ:

Ťahové a tlakové limity REBCO supravodiča – metodológia

REBCO superconductor tensile and compressive limits - methodology

Doba trvania:

1. 7. 2024 - 31. 12. 2025

Evidenčné číslo:

APD0064

Program:

PostdokGrant

Zodpovedný riešiteľ:

Ing. Kujovič Tomáš PhD.

Tepelná stabilita supravodivých cievok a filamentovaných REBCO pások

Thermal stability of superconducting coils and filamentized REBCO tapes

Doba trvania:

1. 1. 2024 - 31. 12. 2026

Evidenčné číslo:

2/0098/24

Program:

VEGA

Zodpovedný riešiteľ:

Mgr. Seiler Eugen PhD

Anotácia:

Projekt sa zaoberá skúmaním elektricko-tepelnej stability filamentovaných supravodivých REBCO pások a supravodivých cievok pri transporte elektrického prúdu. Cieľom je vyvinúť teoretické modely a výpočtové metódy umožňujúce určiť maximálny transportný prúd ktorý môže tiecť supravodivou cievkou a filamentovanou páskou bez rizika prudkého lokálneho ohrevu. Charakterizácia pások a cievok bude vychádzať zo štandardných meraní a takisto aj z osobitne navrhnutých experimentov a umožní tak zapracovať do modelov reálne parametre v praxi dostupných supravodivých vodičov. Pre účely experimentálnej verifikácie teoretických modelov tepelnej stability supravodivých cievok budú skonštruované špeciálne modelové cievky vybavené sadou napäťových a teplotných senzorov pre detailné sledovanie elektricko-tepelnej stability. Výstupy teoretických modelov budú následne použité pri konštrukcii cievok väčších rozmerov, použiteľných v reálnych elektrických zariadeniach.

TECHAPHO - Ternárne chalkogenidové perovskity pre fotovoltaiku

Ternary chalcogenide perovskites for photovoltaics

Doba trvania:

1. 7. 2024 - 30. 6. 2028

Evidenčné číslo:

APVV-23-0202

Program:

APVV

Zodpovedný riešiteľ:

Ing. Chromik Štefan DrSc.

Anotácia:

Cieľom navrhnutého projektu je príprava ternárnych chalkogenidov perovskitovej štruktúry a systematická charakterizácia vzťahu medzi zložením, štruktúrou, optickými vlastnosťami, tepelnou a chemickou stabilitou s potenciálnym využitím vo fotovoltaike, príp. iných optoelektronických aplikáciách. Výsledkom bude pripravená skupina čistých ternárnych chalkogenidov vo forme kryštalických materiálov, tenkých filmov so známymi ako aj po prvýkrát pripravenými chemickými zloženiami a komplexná charakterizácia ich optických, elektronických vlastností, ako aj tepelnej a chemickej stability. Ternárne chalkogenidy budú takisto pripravené aj mokrou cestou do 350 °C v podobe nanokryštálov, ktoré budú charakterizované z hľadiska ich štruktúry a morfológie. Pripravený bude aj prototyp solárneho článku, ktorý doteraz nebol nikdy pripravený, po testoch výkonnosti bude prebiehať jeho optimalizácia.

Transit2D - 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

Evidenčné číslo:

APVV-21-0231

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

Evidenčné číslo:

2/0162/22

Program:

VEGA

Zodpovedný riešiteľ: