Doktorantūra

Autorius: Kęstutis Prušinskas

Disertacijos pavadinimas: "Autokatalizinių Cu(II) redukcijos procesų tyrimas cheminio variavimo sistemose ligandais naudojant gamtinius polihidroksilius junginius"
Mokslo sritis: Chemija 03 P
Mokslinis vadovas: prof. habil. dr. Eugenijus NORKUS

 

Šiame darbe tiriami polihidroksiliai alkoholiai sacharozė bei glicerolis, kaip ligandų alternatyvos cheminio variavimo sistemoms su reduktoriumi formaldehidu. Tai yra ekologiškos, biologiškai lengvai suyrančios medžiagos. Šiame darbe atlikti šių medžiagų kompleksų pusiausvyros skaičiavimai, eksperimentai parodantys sacharozės bei glicerolio praktinį pritaikomumą cheminio variavimo sistemose. Ultragarso poveikio cheminėms sistemoms dėsningumai dar nėra vienareikšmiškai ištirti ir suprasti. Siekiant padaryti cheminį metalų nusodinimą efektyvesniu pastaruoju metu cheminio metalizavimo procesams bandoma taikyti ultragarsą. Atlikti tyrimai parodė, kad naudojant sacharozę ir glicerolį ligandais cheminio variavimo tirpaluose vario nusėdimo greitis optimaliomis sąlygomis siekia atitinkamai 2,2 ir 3,4 m/h, o chemiškai nusodinto vario paviršiaus šiurkštumo faktoriai varijuoja 8,5-25,3 ir 2,3-4,3 ribose. Analizuojant gautus duomenis stebimos koreliacijos tarp vario nusėdimo greičio, viršįtampio, paviršiaus šiurkštumo faktoriaus, formaldehido anodinės oksidacijos srovių maksimumų priklausomybių nuo pH. Ultragarso panaudojimas cheminio variavimo sistemose keičia vario nusėdimo greičius. Priklausomai nuo pasirinktos cheminio variavimo sistemos, ultragarso dažnio ar jo skleidimo būdo vario nusėdimo greitis sumažėja iki visiško proceso sustabdymo arba gali padidėti 2-5 kartus ir pasiekti dideles vertes (10,87 μm/h). Ultragarso aplinkoje dažniausiai susiformuoja kompaktiškesnės, lygesnės cheminiu būdu nusodinto vario dangos.

Autorius: Paulius Ragulis

Disertacijos pavadinimas: "Plačiajuosčių mikrobangų jutiklių kūrimas, tyrimas ir taikymas"
Mokslo sritis: Fizika 02 P
Mokslinis vadovas: prof. habil. dr. Žilvinas KANCLERIS

 

Pagrindinis darbo tikslas – sukurti plačiajuostį rezistorinį jutiklį, skirtą didelės galios mikrobangų impulsams matuoti, kurio jautrusis elementas pagamintas iš n-tipo Si yra įmontuotas H tipo bangolaidyje. Rezistorinis jutiklis turėtų pasižymėti plokščia jautrio dažnine charakteristika, jo varža neviršyti 1 k, o stovinčios bangos koeficientas būti mažesnis nei 1,5. 
Disertacijoje yra pateikiami teoriniai elektrinio lauko pasiskirstymo bangolaidinėje sekcijoje su rezistorinio jutiklio jautriuoju elementu viduje modeliavimo baigtinių skirtumų laiko skalėje metodu rezultatai, kai jautrusis elementas yra talpinamas standartiniuose H tipo bangolaidžiuose WRD250 ir WRD840. Modeliavimo metu buvo ieškoma tokių jautriojo elemento matmenų ir savitosios varžos, kad rezistorinis jutiklis tenkintų aukščiau paminėtus reikalavimus. Disertacijoje taip pat aprašomi trijų skirtingų rezistorinių jutiklių, kurių optimalūs matmenys buvo surasti iš modeliavimo rezultatų, eksperimentiniai tyrimai. Buvo nustatytos šių jutiklių jautrio dažninės charakteristikos, jutiklių atsako signalo priklausomybė nuo mikrobangų galios ir stovinčios bangos koeficientas. Sujungus sukurtąjį jutiklį su plačiajuoste ruporine antena buvo atlikti mikrobangų galios tankio (elektrinio lauko stiprio) matavimai atviroje erdvėje. Pateikti disertacijoje internetinių maršrutizatorių ir šviesolaidinių konverterių elektromagnetinio atsparumo tyrimai, kuriuose rezistoriniai jutikliai naudojami elektrinio lauko stipriui nustatyti, demonstruoja praktines rezistorinių jutiklių taikymo galimybes.
Metai: 2013

Autorius: Saulius Tumėnas

Disertacijos pavadinimas: "Optinio ZnMgRE kvazikristalų atsako tyrimai"
Mokslo sritis: Fizika 02 P
Mokslinis vadovas: dr. Vytautas KARPUS

 

Pagrindinis disertacijos tikslas – optinio ZnMgRE (RE = Y, Ho, Er) kvazikristalų atsako tyrimais atskleisti jų elektroninės posistemės ypatumus. Disertaciją sudaro eksperimentiniai rentgeno-difrakciniai (XRD) ir optiniai spektroskopiniai tyrimai, kvazikristalų elektroninės posistemės modelio konstravimas ir teorinis jų optinio atsako aprašymas. Atliktais eksperimentiniais XRD tyrimais buvo siekiama atskleisti kvazikristalų atvirkštinės gardelės vektorius, apibrėžiančius potencinį kvazikristalinį lauką, veikiantį į elektroninę posistemę. Optiniai spektroskopiniai tyrimai buvo atlikti kombinuotu spektroskopinės elipsometrijos ir atspindžio spektroskopijos metodu, paremtu darbe pasiūlyta inkaro lango duomenų analizės schema. Naudotas spektroskopinių tyrimų metodas įgalino atskleisti patikimus ZnMgRE optinio laidumo () spektrus plačioje, 0.01 – 6 eV, spektrinėje srityje. Darbe išplėstas ZnMgRE elektronų posistemės modelis, kuris anksčiau buvo pasiūlytas kvazikristalų fotoemisinio atsako analizei. Nepriklausomų Fermi paviršiaus sankirtų su Bragg’ų plokštumomis schema formuluota išplėstiniame juostiniame atvaizdavime. Teorinė optinio laidumo skaičiavimų schema, anksčiau pasiūlyta kristalinių junginių () skaičiavimams, šiame darbe išplėsta įskaitant įvairias Fermi lygmens padėtis pseudotarpo atžvilgiu. Teoriniai ZnMgRE optinio laidumo skaičiavimai, atlikti darbe pasiūlyto elektroninės posistemės modelio rėmuose, detaliai atkartoja eksperimentinius () spektrus. Elektronų posistemės parametrai, nustatyti analizuojant optinį ZnMgRE atsaką, numato iš esmės tą pačią elektronų energijos spektro struktūrą, kuri anksčiau buvo atskleista analizuojant kvazikristalų fotoemisinį atsaką. Elektroninė ZnMgRE kvazikristalų posistemė yra artima beveik laisvų elektronų dujoms. Elektronų energijos spektrą Fermi lygmens aplinkoje lemia Fermi paviršiaus sankirtos su (222100) ir (311111) Bragg’ų plokštumų šeimomis. Optinį ZnMgRE kvazikristalų, kaip ir kitų metalinių junginių, atsaką lemia Drude tipo ir tarpjuostiniai optiniai šuoliai. Santykinis spektrinis Drude šuolių svoris yra artimas 10 %. Drude relaksacijos laikai yra 0.14 – 0.4  10-14 s eilės. Fermi paviršiaus sankirtos su Bragg’ų plokštumomis sąlygoja esminį optinės masės padidėjimą, lyginant su jos vertėmis įprastiniuose kristaliniuose metaluose. Optinė masė ZnMgRE kvazikristaluose artima 10 m0. Tarpjuostinius optinius šuolius ZnMgRE kvazikristaluose atidaro 222100 ir 311111 pseudotarpai. Santykinis šių optinių šuolių spektrinis svoris sudaro maždaug 80 %. Darbe atskleistas ir žemų struktūrinių faktorių Sg pseudopotencialų sąlygotas indėlis į ZnMgRE kvazikristalų optinį atsaką. Spektrinis žemų-Sg indėlio svoris yra artimas 10 %.
Metai: 2013

Autorius: Aidas Aleknavičius

Disertacijos pavadinimas: "Sudėtinių aktyvių lazerinių elementų su plonais legiruotais sluoksniais tyrimas "
Mokslo sritis: Medžiagų inžinerija 08 T
Mokslinis vadovas: dr. Andrejus MICHAILOVAS

 

Disertacijos darbo tikslas buvo, modeliuojant bei vykdant eksperimentus, išanalizuoti siūlomo sudėtinio aktyvaus lazerio elemento koncepcijos prielaidas ir taikymų galimybes, bei surasti veiksnius, ribojančius pasiūlyto sudėtinio aktyvaus lazerio elemento galimybes. Šiame darbe buvo pasiūlytas lazerio aktyvusis elementas, kuris apjungia įvairių tipų lazerinių aktyviųjų elementų gerąsias savybes. Tačiau eksperimentai parodė, jog toks sudėtinis elementas neturi pranašumo prieš plačiai naudojamus strypo formos lazerinius aktyviuosius elementus. Siekiant paaiškinti susidarančių optinių iškraipymų priežastis, buvo sukurti ir pritaikyti teoriniai modeliai, aprašantys aktyvios terpės optines, termo-optines bei termo-mechanines savybes. Sukurtas optinių iškraipymų vertinimo metodas, leidžiantis palyginti skirtingų konfigūracijų elementus šiluminių reiškinių sąlygotų optinių iškraipymų atžvilgiu. Taip pat pateiktas paprastas modelis, gerai aprašantis iš daugiamodžio šviesolaidžio išėjusios kaupinimo spinduliuotės intensyvumo skirstinio kitimą. Visi pateikti teoriniai modeliai buvo patvirtinti eksperimentiniais matavimais. Naudojantis sukurtais teoriniais modeliais buvo nustatyta, jog pagrindinė optinių iškraipymų priežastis siūlomame sudėtiniame lazeriniame elemente yra nelegiruota terpė tarp plonų legiruotų sluoksnių, kurioje vykstantys šiluminiai reiškiniai riboja tokio lazerinio aktyvaus elemento galimybes.
Metai: 2013

Autorius: Jonas Reklaitis

Disertacijos pavadinimas: "Mesbauerio spektroskopijos taikymas magnetinių nanomedžiagų ir makromolekulių dinamikos tyrimams"
Mokslo sritis: Fizika 02 P
Mokslinis vadovas:  habil. dr. Dalis BALTRŪNAS

 

Panaudojus puslaidininkinį γ-kvantų detektorių sukurtas naujo tipo Mesbauerio spinduliuotės Relėjaus sklaidos spektrometras, kuris dėl tinkamo γ-kvantų sklaidos laiko gali būti taikomas konformacinių judesių biologiniuose objektuose ir polimeruose, neturinčiuose mesbauerinių branduolių, tyrimams. Paruoštos geležies nanosiūlų kolonijos, esančios aliuminio anodinio oksido (AAO) matricoje. Parenkant anodavimo sąlygas galima kontroliuoti, susidariusio tvarkingo porėto AAO, porų dydį ir tankį. Pagamintos AAO matricos užpildytos geležimi, taip susiformuoja žinomo dydžio nanosiūlai, kurių diametras atitinka porų diametrą. Palygintas vandeninių elektrolitų, skirtų užpildyti AAO poras, efektyvumas. Augimo greitis skirtinguose elektrolituose yra 52 ± 2 nm/min. ir 11,8 ± 0,6 nm/min. Nustatyti geležies nanosiūlų cheminės sudėties pokyčiai susidarymo ir senėjimo metu. Eksperimentiniais tyrimais įrodyta, kad geležies nanosiūlai AAO matricoje oksiduojasi ne visu tūriu, bet nuo atvirojo galo. Pakaitinus (daugiau nei 200 °C) metalinius nanosiūlus įkalintus AAO matricose, šie reaguoja su anodinio aliuminio oksidu ir sudaro špinelines struktūras.
Metai: 2013

Autorius: Domantas Peckus

Disertacijos pavadinimas: "Ultrasparti eksitonų ir krūvininkų dinamika nanostruktūrizuotuose molekulių sluoksniuose"
Mokslo sritis: Fizika 02 P
Mokslinis vadovas: prof. habil. dr. Vidmantas Gulbinas

 

Dėl savo unikalių savybių organiniai puslaidininkiai gali būti plačiai taikomi įvairiuose organiniuose optoelektroniniuose prietaisuose: šviestukuose, lazeriuose, tranzistoriuose, šviesos elementuose ir t.t. Nepaisant didelių organinių puslaidininkių perspektyvų, jie vis dar yra nukonkuruojami neorganinių puslaidininkių. Tolimesniam organinės elektronikos vystymui būtina geriau suprasti organinių puslaidininkių optoelektrines savybes ir jų ryšį su medžiagų sandara. Pagrindinis šios disertacijos tikslas yra detaliai ištirti eksitonų ir krūvininkų dinamikos procesus grynuose organiniuose puslaidininkiuose ir jų mišiniuose su fulereno dariniais. Buvo tirti organiniai ir silicio organiniai puslaidininkiai: poli-di-n-heksilsilanas (PDHS), polifluoreno dariniai F8BT ir PSF-BT, merocianinas MD376. Mišiniuose naudoti fulerenas C60 ir jo darinys PCBM. Tyrimai buvo atlikti ultrasparčios skirtuminės sugerties, fluorescencijos ir integralinės fotosrovės matavimo metodais. Nustatyta, kad PDHS įterpimas į nanoporas gali būti naudojamas polimero fluorescencijos savybių: stabilumo, kvantinio našumo pagerinimui.  Vidumolekulinės krūvio pernašos būsenos formavimosi modelis buvo pasiūlytas PSF-BT grynoms plėvelėms. Pristatyta ilgai gyvuojančių krūvininkų porų formavimosi schema PSF-BT/PCBM mišiniuose. Detaliai aptarta krūvininkų porų ir laisvųjų krūvininkų generacijos schema merocianino mišiniuose su fulereno dariniais. Ištirta, kokią įtaką organinių puslaidininkių optoelektroninėms savybėms turi fulereno darinių koncentracija, gamybos technologija, nanostruktūros, kuriose patalpintas organinis puslaidininkis.
Metai: 2013

Autorius: Viktorija Nargelienė

Disertacijos pavadinimas: "Įvairiatarpių GaAs/AlxGa1-xAs darinių tyrimai ir taikymai mikrobangų detekcijai"
Mokslo sritis: Fizika 02 P
Mokslinis vadovas: prof. dr. Algirdas Sužiedėlis

 

Milimetrinių bangų sritis yra perspektyvi daugelyje sričių, nuo kasdienio vartojimo įtaisų tokių, kaip telekomunikacijų tinklų įranga iki specifinių taikymų kariuomenėje, bei diagnostinėje medicinoje. Milimetrinių bangų imtuvuose dažniausiai naudojamas netiesinis elementas yra Šotkio (Schottky) diodas. Nors jo veikimo dažnių ruožas yra iki terahercų srities, tokie trūkumai kaip jautrio priklausomybė nuo temperatūros, neatsparumas elektrinėms perkrovoms, bei jo parametrų blogėjimas laikui bėgant verčia ieškoti naujų alternatyvų. Disertacijoje pristatomi dviejų tipų mikrobangų diodai, pagaminti naudojant įvairiatarpius GaAs/AlGaAs darinius. Puslaidininkinių darinių sluoksnių kokybė buvo eksperimentiškai įvertinta naudojant nuostoviosios fotoliuminescencijos ir laike koreliuoto fotonų skaičiavimo metodus. Aprašytas mikrobangų diodų gamybos procesas. Elektrinės savybės buvo įvertintos išmatavus mikrobangų diodų voltamperines charakteristikas, o detekcinės jų savybės ištirtos plačiame dažnių ruože. 
Raktiniai žodžiai: GaAs/AlGaAs darinys, plenarinis diodas, mikrobangų detekcija
Metai: 2013

Autorius: Ieva Matulaitienė

Disertacijos pavadinimas: "Adsorbuotų ant metalo paviršiaus monosluoksnių su piridinio funkcine grupe struktūros ir sąveikos su tirpalo komponentais tyrimas virpesinės spektroskopijos metodais"
Mokslo sritis: Chemija 03 P
Mokslinis vadovas: habil. dr. Gediminas Niaura

 

Savitvarkiai monosluoksniai suteikia metalų paviršiams norimas savybes ir plačiai taikomi elektronų pernašos tyrimuose, konstruojant (bio)jutiklius, biotechnologinius bei fotoelektroninius procesus. Teigiamo krūvio monosluoksniai naudojami kuriant anijonų jutiklius ir (bio)technologinius procesus su adsorbuotomis neigiamo krūvio makromolekulėmis. Darbe buvo susintetinta bifunkcinė molekulė su galinėmis tiolio ir piridinio grupėmis, suformuotas monosluoksnis ir ištirtos jo struktūrinės ir funkcinės savybės. Pagrindiniai darbo tikslai buvo ištirti N-(6-merkapto)heksilpiridinio (MHP) adsorbuoto ant Au ir Ag elektrodų struktūrą ir nustatyti monosluoksnio sąveikos su neorganiniais anijonais, dodecilsulfato anijonu ir grafeno oksidu dėsningumus. Naudojant paviršiaus sustiprintos Ramano spektroskopijos, kvantų chemijos skaičiavimo ir izotopinio pakeitimo metodus nustatyti MHP struktūros ir orientacijos elektrodo atžvilgiu Ramano sklaidos žymenys. Tiriant juostų intensyvumo priklausomybes nuo potencialo ir žadinančios spinduliuotės bangos ilgio parodyta, kad Au/MHP sistemoje pasireiškia krūvio pernešimo Ramano spektrų stiprinimo mechanizmas. Nustatyta, kad adsorbuotų neorganinių anijonų pilnai simetrinio virpesio dažnis sumažėja lyginant su tirpalo spektru ir tas pokytis koreliuoja su Gibso dehidracijos energija. Parodyta, kad MHP pritraukia grafeno oksidą. Nustatyta, kad grafeno oksido CC ryšio ilgis ir elektroninė struktūra gali būti keičiama, keičiant potencialą. 
Metai: 2013

Autorius: Renata Česūnienė

Disertacijos pavadinimas: "Chromo kompleksinio dažiklio ir vario(II) jonų adsorbcija aktyvintosiomis anglimis"
Mokslo sritis: Chemija 03 P
Mokslinis vadovas: dr. Audronė Gefenienė

 

Disertacijoje nagrinėjami procesai, kurių metu tuo pačiu adsorbento aktyvintųjų anglių kiekiu bandyta pašalinti du skirtingos prigimties teršalus: organinį junginį chromo kompleksinį dažiklį ir vario(II) jonus. Pirmojoje, anijoninio dažiklio Lanasyn Navy M-DNL adsorbcijos pakopoje, įvyksta adsorbento paviršiaus modifikavimas. Antrojoje pakopoje gali būti pašalinti vario(II) jonai. Taip pat ištirtas vienalaikis dažiklio ir vario(II) jonų šalinimas iš mišrių tirpalų statinėmis ir dinaminėmis sąlygomis. Darbe naudotos aktyvintosios anglys Norit PK 1-3, Norit RB 0.8CC ir AC-20 (Purolite). Jos apibūdintos skenuojančios elektroninės mikroskopijos, Boehm‘o titravimo ir pH slinkio metodu. Ištirta metalo kompleksinio dažiklio ir vario(II) jonų tarpusavio įtaka juos šalinant adsorbcijos metodu. Šalinimo procesui ir jo savybėms išnagrinėti, tirta įvairių veiksnių (pradinės vario(II) koncentracijos (0,4-10 mM), sąveikos laiko (5-180 min) ir temperatūros (293-333) įtaka. Vario(II) ir dažiklio adsorbcija aktyvintosiomis anglimis tirta naudojant tirpalus, kurių pH svyravo nuo pH 2 iki pH 6. Tyrimai parodė, kad dėl aktyvintųjų anglių paviršiaus sąveikos su vandeniniu tirpalu pakinta tirpalo pH. Pradinis tirpalo pH žymiai pakinta, kai adsorbcija vyksta iš vienkomponenčio dažiklio Lanasyn Navy M-DNL tirpalo. Kai tirpale yra vario(II), tirpalo pH pokytis yra mažesnis. Padidėjus tirpalo pH vyksta paviršinių nuosėdų susidarymo reakcijos. Dėl šių reakcijų iš tirpalo pašalinama daugiau vario(II) ir dažiklio. SEM tyrimai parodė, kad adsorbento paviršiuje susidaro įvairios vario junginių struktūros (nanoplokštelės, gėlių žiedus primenantys agregatai). Eksperimentiniai duomenys buvo analizuojami taikant skirtingus adsorbcijos kinetinius modelius (pseudopirmojo, pseudoantrojo laipsnio bei vidinės difuzijos). Tyrimai, atlikti dinaminėmis sąlygomis, parodė, kad dvikomponenčio tirpalo spalva efektyviau pašalinama tuo atveju, kai tirpalo pradinė pH vertė pH 6. Iš gautų rezultatų matyti, kad granuliuotos aktyvintosios anglys Norit PK 1-3 ir presuotos Norit RB 0.8 CC tinka pakopinei ir vienalaikei dažiklio ir vario(II) jonų adsorbcijai.
Metai: 2013