Doktorantūra

ANOTACIJA: Šiame darbe buvo tiriamos elektronų pluoštų, greitinamų didelio intensyvumo lazerio impulsų plazmos greitintuvais (LPG) ir žadinamos antrinės Rentgeno spinduliuotės savybės, panaudojant struktūrinius injektoriaus ir svyravimo plazmos koncentracijos profilius. LPG pagreitintų elektronų pluoštų energija ir erdvinis skirstinys buvo modeliuojami skaitmeniniu būdu pritaikius FBPIC PIC algoritmą. Gauti rezultatai buvo panaudoti betatrono antrinės Rentgeno spinduliuotės parametrų apskaičiavimui. Reikiamos koncentracijos plazmos profilius formuojančios mikrotūtų viršgarsinės dujų čiurkšlės buvo modeliuojamos pritaikius OpenFOAM programinį paketą. Mikrotūtos buvo pagamintos iš lydyto kvarco hibridiniu nanosekundinio medžiagos apdirbimo iš apačios bei femtosekundinio lazerio inicijavimo ir selektyvaus ėsdinimo (FLSE) būdu. Eksperimentiniai darbai buvo atlikti naudojant 40 TW, 35 fs lazerį Lundo lazerių centre. Pritaikius injektoriaus mikrotūtų struktūrą ir derinant neigiamo plazmos koncentracijos gradiento bei jonizacijos elektronų injekciją, buvo pagreitinti 4–5 pC krūvio 50 ± 10 MeV energijos kvazimonoenergetiniai elektronų pluoštai. Naudojant svyravimo struktūros plazmos koncentracijos profilius, palyginti su pavienės tūtos formuojamu plazmos profiliu, lazerio impulso Rentgeno fotonų skaičius ir ryškis padidėjo 2–3 kartus. Elektronai buvo pagreitinti iki 30–150 MeV energijos, o vienas lazerio impulsas sužadino 1,0×10⁸–5,5×10⁸ betatrono Rentgeno spinduliuotės fotonų.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Šioje disertacijoje aš analizuoju problemas bei technologinius aspektus, svarbius elektroporacijos pritaikymui maisto pramonėje bei biotechnologijose. Tyrimais parodyta, jog krintančio elektrinio lauko impulso (IEL) šlaito forma priklauso nuo mėginio laidumo. Be aktyvios impulso formos kontrolės, jo trukmė gali būti iki 50 % ilgesnė ir sumažinti mielių ląstelių gyvybingumą iki 10%. Po IEL poveikio membranos ir sienelės pralaidumas stabilizuojasi per 100 sekundžių. Negrįžtamos pažaidos sukeliamos tik plazminėje membranoje. Pirmą kartą parodėme, jog mielėmis modifikuoti elektrodai gali būti sėkmingai panaudoti tų pačių ląstelių elektoporacijos tyrimui. Po IEL poveikio sumažėjo redukcinis aktyvumas, kuris buvo pilnai kompensuotas pridėjus 1 mM NADH. Šie tyrimai taip pat patvirtino, jog IEL technologija gali būti panaudota amperometrinių signalų stiprumo reguliavimui. Nanosekundžių trukmės aukštavolčiai IEL sukėlė žymenų, būdingų nuo kaspazių priklausomai mielių ląstelių žūčiai, raišką. Paveiktose ląstelėse stebėta metakaspazių aktyvacija, plazminės membranos permeabilizacija bei fosfatidilserino išvedimas į išorinę lipidinio dvisluoksnio pusę. Taip pat buvo parodyta, jog nanosekundžių trukmės impulsai gali selektyviai slopinti rūgščiose išrūgose esančių mielių ląstelių gyvybingumą be žymaus poveikio toje pačioje terpėje esančioms gerosioms bakterijoms.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Šioje disertacijoje pristatyta analizė darinių, sudarytų iš metalinių sluoksnių ir vienasluoksnio CVD grafeno lakšto. Tokio tipo grafeno pagrindu dariniai yra dažnai naudojam kuriant fotodetektorius, optinius moduliatorius, drėgmės jutiklius. Šioje disertacijoje buvo pasiūlytas temperatūrnio grafeno ir metalų sluoksnio darinių formavimo sprendimas, leidžiantis suformuoti optimaliomis elektrinėmis charakteristikomis pasižyminčius grafeno darinius per apibrėžtą temperatūrinio formavimo trukmę. Taip pat šioje disertacijoje pateikta krūvininkų tankio ir mechaninių deformacijų vienasluoksniame grafene analizė. Krūvininkų tankio, mechaninių deformacijų tipo ir atstumo pokyčių grafeno gardelėje išplitimo nuotolis buvo apibrėžtas pasitelkiant statistinę duomenų analizę. Minėti pokyčiai, atsirandantys ant reljefinio darinio perkeltame grafeno lakšte šalia metalinio kontakto briaunos, buvo susieti su grafeno kontakto elektrinių varžų modeliu. Be to, šioje disertacijoje buvo atlikta varžinių grafeno darinių ilgalaikio stabilumo analizė, kuri leido nustatyti varžinio darinio sritį, kuri nulemia elektrinių parametrų kitimą dėl aplinkos poveikio. Pademonstruota, kad pakitusias elektrines charakteristikas galima atstatyti į pradinę po prietaisų pagaminimo atitinkančią būseną trumpu temperatūriniu poveikiu.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Šviesolaidiniai lazeriai yra itin paklausūs nuolat augančioje fotonikos rinkoje. Šioje daktaro disertacijoje įvairiapusiškos ir lanksčios šviesolaidžių technologijos panaudojimas teoriniuose ir eksperimentiniuose tyrimuose leido realizuoti ultratrumpųjų impulsų šviesolaidinius lazerinius šaltinius, kurie gali būti sėkmingai pritaikyti įvairiose mokslo ir pramonės srityse. Disertaciniame darbe nuosekliai artėjama prie pagrindinių tikslų – kompaktiškos didelės energijos (µJ lygio) ultratrumpųjų impulsų šviesolaidinės lazerinės sistemos realizavimo, didelės spinduliuotės vidutinės galios (>20 W) pademonstravimo bei lazerinių šaltinių veikimo režimų išplėtimo. Eksperimentiškai pademonstruota kompaktiška faziškai moduliuotų impulsų stiprinimo sistema, naudojanti čirpuotos šviesolaidinės Brego gardelės impulsų plėstuvą ir čirpuotą tūrinės Brego gardelės impulsų spaustuvą su suderintais dispersijos profiliais, generavo aukštos kokybės spektriškai ribotus ultratrumpuosius impulsus (2 GHz) impulsų pasikartojimo dažnio ultratrumpųjų lazerio impulsų paketų sintezavimui, kuris leido išplėsti lazerio veikimo režimus bei taip padidinti generuojamų impulsų paketų energijas šviesolaidinės lazerinės sistemos išėjime.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Nuolatiniai medžiagų mokslo tyrimai tampa labai svarbūs siekiant suformuoti naujų ir nestandartinių optinių charakteristikų komponentus. Ši disertacija yra orientuota į optinių elementų savybių tobulinimą keičiant dangos vidinę struktūrą. Pagrindinis darbo tikslas – ištirti plonų sluoksnių su kontroliuojama vidine nano- ir mikro struktūra formavimo galimybes, taikant fizikinio garų nusodinimo technologijas, ir išplėsti lazerinės spinduliuotės valdymui naudojamų optinių elementų gamybos metodus. Pagrindinis rezultatų naujumas tiek moksline, tiek praktine prasme – pademonstruota galimybė valdyti nusodinamų sluoksnių vidinę struktūrą i) parenkant tinkamą technologiją, ii) optimizuojant nusodinimo parametrus ir iii) parenkant tinkamą padėklą. Pirmoje dalyje pateikti išsamūs nanostruktūrizuotų anizotropinių sluoksnių, pagamintų vien tik iš silicio dioksido medžiagos, tyrimai. Pademonstruota šių dangų pritaikymo privalumai formuojant fazines plokšteles ir poliarizatorius. Antroje dalyje, pademonstruota galimybė formuoti 2D fotoninius kristalus tolygiai nusodinant daugiasluoksnes optines dangas ant iš anksto periodiškai modifikuotų padėklų. Tokie naujoviški metodai leidžia sukurti nanostruktūrizuotus optinius elementus kurių galimi taikymai yra tiek didelės galios kompleksinėse lazerinėse sistemose, tiek mikrolazeriuose.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Disertacijoje tyrinėjama magnetinio lauko difuzija į metalinius ir superlaidžius cilindrus. Šis efektas tiriamas tiek eksperimentiškai, tiek naudojant skaitmeninį modeliavimą. Tirti objektai ir sąlygos yra artimi realiems taikymams: magnetinio lauko išstūmimo reiškinys tirtas nuoseklaus jungimo sustiprinto lauko heksagonalinėje bėgių tipo elektromagnetinėje svaidyklėje su laidžiu sviediniu; nagrinėtas impulsinio magnetinio srauto skverbimasis į plonasienį superlaidų BiSrCaCuO vamzdį; analizuotas plonasluoksnių YBaCuO mikrotiltelių, užaugintų ant Al2O3 su CeO2 pasluoksniu, elektrinis atsakas į magnetinį lauką, temperatūrą ir nanosekundžių trukmės elektrinius impulsus; tirtos ritės tipo svaidyklių elektromagnetiškai greitinamų platformų (EGP) iš antros rūšies superlaidininkų savybės. Buvo nustatyta, kad magnetinis laukas yra ženkliai iškraipomas laidaus sviedinio aplinkoje impulsinio sustiprinto lauko svaidyklės veikimo metu. Pasiūlytas greitas, nedestruktyvus metodas, paremtas sutelktų parametrų lygtimi, superlaidaus vamzdelio savybėms nustatyti. Elektrinio nestabilumo, stebimo YBaCuO bandiniuose, reiškinys paaiškintas elektroterminio modelio rėmuose. Buvo parodyta, kad superlaidžios elektromagnetiškai greitinamos platformos yra pranašesnės už metalines, kai greitinimui naudojami srovės impulsai su mažesnėmis amplitudėmis bei laikinėmis išvestinėmis.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Vandens telkinių tarša sunkiaisiais metalais ir organiniais junginiais yra labai svarbi problema. Nuolat ieškoma nebrangių ir efektyvių medžiagų, kurias būtų galima panaudoti kaip adsorbentus teršalams šalinti. Šioje disertacijoje yra nagrinėjamas katijoninių (sunkiųjų metalų jonų) bei anijoninių (chromo kompleksinio dažiklio Green) teršalų šalinimas geriamojo vandens ruošimo (GVR) atliekomis. Šios atliekos natūraliai susidaro apdorojant požeminį vandenį. GVR atliekos buvo panaudotos ne tik kaip adsorbentas, bet ir katalizatorius skaidant dažiklį Green. Buvo nustatyti adsorbcijos ir heterogeninės katalizės procesams palankiausi parametrai. Ištirta adsorbcinės gebos priklausomybė nuo pradinės sorbato koncentracijos, GVR atliekų kiekio, sąveikos laiko, pH bei temperatūros. GVR atliekų efektyvumas buvo palygintas su komercinių adsorbentų sorbcine geba. Ištirtas GVR atliekų katalizinis aktyvumas heterogeninėje Fenton reakcijoje skaidant dažiklį Green. Eksperimentiniams duomenims įvertinti, buvo pritaikyti teoriniai kinetiniai bei adsorbcijos pusiausvyros modeliai. Atlikti adsorbcijos ir katalizinio skaidymo tyrimai parodė, kad šios atliekos gali būti sėkmingai pritaikytos šalinant katijoninius ir anijoninius teršalus iš nuotekų.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Disertacijoje pristatyti silicio paviršiaus modifikavimo metodai panaudojant metalu inicijuotą ėsdinimą ir CVD būdu nusodintą dvimatės medžiagos dangą. Modifikacijos buvo atlliekamos siekiant pagaminti fotovoltinį prietaisą. Silicio paviršiui tekstūruoti buvo naudojamas vienažingsnis variu inicijuotas ėsdinimas, kuris leido valdyti paviršiuje susidariusių darinių tipus ir dydžius. Taip leisdamas prognozuojamai keisti šviesos atspindį nuo puslaidininkio paviršiaus. Disertacijoje taip pat buvo pristatytas būdas formuoti didelio ploto juodąjį silicį, naudojant dviejų žingsnių metalu inicijuotą ėsdinimą. Parodytos šviesos atspindžio priklausomybės, taip modifikuotam siliciui, nuo technologinių parametrų, tokių kaip ėsdiklio sudėtis, katalizinio metalo storis ir ėsdinimo trukmė. Pasitelkiant legiravimo iš zolių – gelių metodiką, iš juodojo silicio buvo pagaminti saulės elementų laboratoriniai modeliai. Be to, disertacijoje buvo suformuota pn heterosandūra tarp silicio ir CVD būdu užauginto, dvimatės medžiagos savybėmis pasižyminčio, molibdeno disulfido sluoksnio. Ištirtos tokios sandūros elektrinės ir optinės savybės. Bei šios sandūros pagrindu buvo pagamintas artimosios infraraudonosios šviesos jutiklio laboratorinis modelis.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Disertacijoje atliekami tyrimai ir siūlomi sprendimai, skirti Pokelso narvelių optinio kontrasto didinimui, slopinant pjezoelektrinius virpesius sukeliamus aukštos įtampos impulsų, kuriais yra valdomas narvelis. Eksperimentiškai ištirta Pokelso narvelių optinio kontrasto priklausomybė nuo aukštos įtampos impulse trukmės ir dažnio. Aptikti rezonansiniai dažniai ir ištirtas akustinių bangų sklidimas Pokelso narvelio kristale. Pasiūlytas aktyvusis pjezoelektrinių virpesių slopinimo metodas ir sukurtas aukštos įtampos aukšto dažnio impulse generatorius šiam metodui realizuoti.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Artimoji ir vidurio infraraudonoji sritis yra itin paklausi netiesinei mikroskopijai bei suminio dažnio generacijos spektroskopijai. Šioje daktaro disertacijoje buvo orientuotasi į technologijų ir metodų tobulinimą bei naujų sukūrimą, siekiant realizuoti efektyvius ir patikimus lazerinius šaltinius šiuose spektriniuose diapazonuose. Disertacija susideda iš trijų pagrindinių dalių. Pirmojoje pademonstruotas hibridinis plačiajuostis vidurio infraraudonosios srities optiškai sinchronizuotas suminio dažnio generacijos spektrometras. Antrojoje dalyje pristatytas skaidulinis iterbio jonais legiruota terpe paremtas sinchronizuotų modų osciliatorius su pasikartojimo dažnio pririšimu, skirtas Ti:Safyro plačiajuostėms suminio dažnio generacijos spektroskopinėms sistemoms. Trečiajame skyriuje pateikta efektyvi bangos ilgio keitimo schema į artimąjį infraraudonąjį diapazoną, kurioje panaudotas stimuliuota Ramano sklaida paremtas stiprintuvas. Taip pat, pristatyta itin kompaktiško lazerinio šaltinio koncepcija, realizuojanti GHz vorų kaupinimo šaltinį, sinchroninį kaupinimą bei osciliatoriaus dažnio stabilizavimą.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Nykštukinės galaktikos yra dominuojantis galaktikų tipas Visatoje, todėl jos ypač svarbios galaktikų formavimosi ir evoliucijos tyrimų kontekste. Disertacijoje atliktas žvaigždžių populiacijų tyrimas netaisyklingoje nykštukinėje galaktikoje Leo A. Tiriant senas žvaigždžių populiacijas buvo atrastos šviesios asimptotinės milžinių sekos žvaigždės bei anomalių raudonųjų milžinių sekos žvaigždžių grupė. Nustatyta, jog mėlynos raudonųjų milžinių sekos žvaigždės telkiasi centrinėje galaktikos dalyje, o raudonos yra labiau pasklidusios. Šie rezultatai rodo, jog žvaigždėdara Leo A galaktikoje vyksta iš išorės į vidų. Tiriant jaunas žvaigždžių populiacijas buvo nustatyta helio degimo evoliucijos etape esančių žvaigždžių amžius ir jų erdvinis pasiskirstymas. Leo A jaunų žvaigždžių imtyje aptikta ~15% emisinių žvaigždžių. Taip pat buvo nustatyta, jog dėl jaunų žvaigždžių populiacijų poveikio aplinkinėms dujoms susiformavo skylė H I dujų diske ir ją ribojantis jonizacijos frontas.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Disertacijoje tyrinėjamos sub-pikosekundinės hibridinės lazerinės sistemos, kurių pagrindą sudaro skaidulinis užkrato šaltinis ir kietakūnis tiesinis stiprintuvas su Yb:YAG aktyviaja terpe. Tokios lazerinės sistemos gali būti plačiai pritaikomos mokslo, pramonės ir kariniuose sektoriuose. Įvade apžvelgiamos įvairios lazerinių stiprintuvų konfigūracijos, kurios paremtos Yb:YAG aktyviąja terpe. Disertacijoje koncentruojamasi ties dvigubo lėkio iš galo kaupinama stiprintuvo konfigūracija. Pristatomas skaitmeninis modelis, skirtas nagrinėti tokiems stiprintuvams. Modelis pagrįstas eksperimentine analize, vertinant optinį stiprinimą, pluošto degradaciją dėl terminių reiškinių, šiluminį lęšį, spektro siaurėjimą dėl stiprinimo. Darbe eksperimentiškai pademonstruotos trys lazerinės sistemos, kurių pagrindiniai parametrai: (1) impulsų energija 104 mJ, impulsų pasikartojimo dažnis 200 kHz, impulsų trukmė 764 fs; (2) impulsų energija 1 mJ, impulsų pasikartojimo dažnis 14 kHz, impulsų trukmė 815 fs; (3) impulsų energija 35 mJ, impulsų pasikartojimo dažnis 1 MHz, impulsų trukmė 318 fs. Pademonstruota, kad erdvinis filtravimas ir apskritiminės poliarizacijos spinduliuotės stiprinimas minimizuoja terminių reiškinių sąlygotą pluošto degradaciją. Paskutinėje dalyje buvo koncentruojamasi į galios nuostolių dėl depoliarizacijos reiškinio kompensavimą papildomoje Yb:YAG stiprintuvo pakopoje. Pristatytas novatoriškas depoliarizacijos kompensavimo metodas, panaudojant banginę plokštelę su erdviškai kintamu fazės profiliu. Galios nuostoliai sumažinti nuo 18% iki 3%. Tokioje sistemoje pasiekta 116 mJ impulsų energija, 1 MHz impulsų pasikartojimo dažnis ir 441 fs impulsų trukmė.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Per pastaruosius du dešimtmečius optiškai aktyvūs gilieji taškiniai defektai puslaidininkiuose tapo svarbiomis sistemomis, taikomomis realizuoti kvantines technologijas, tokias kaip kvantinė kompiuterija, kvantinė metrologija ar kvantinė komunikacija. Šioje disertacijoje nagrinėjami keli teoriniai tokių defektų fizikos klausimai. Darbe pristatomi nauji teoriniai ab initio metodai, skirti nagrinėti defekto virpesinę ir vibroninę struktūras. Šie metodai taikomi neigiamai įkrautų silicio-vakansijos (SiV-) ir azoto-vakansijos (NV-) centrų deimante virpesinės struktūros nagrinėjimui. Didelė disertacijos dalis skirta giliųjų defektų optinių spektrų modeliavimui. Gebėjimas numatyti šiuios spektrus turėtų pasitarnauti naujų defektų atpažinimui. Darbe išvystyta defektų elektron-fononinės sąveikos teorinio aprašymo metodologija. Ši metodologija pritaikyta NV- centro optinių spektrų skaičiavimui. Paskutinėje disertacijos dalyje nagrinėjama NV- centro fotojonizacija, kurios metu defektas pakeičia krūvio būseną iš neigiamai įkrautos į neutralią. Šio tyrimo metu paaiškinti NV- centro fotojonizacijos mechanizmai bei suskaičiuoti absoliutūs fotojonizacijos skerspjūviai. Fotojonizacijos skerspjūvių skaičiavimui sukurtas naujas tankio funkcionalo teorija paremtas skaitinis metodas.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Buvo tirtos dvi grupės gamtinių silikatinių granatų iš žinomų kilmės vietovių: piralspitai – piropas (Rusija), alamandinas (Indija), rodolitas (Indija), spesartinas (Indija), mėlynas spalvas keičiantis granatas (Šri Lanka) bei ugranditai – andraditas (Rusija), demantoidas (Rusija), topazolitas (Rusija), vaivorykštinis granatas (Japonija), grosuliaras (Kenija-Tanzanija), bespalvis grosuliaras (Indija), tamsiai žalias tsavoritas (Tanzanija), vidutinio žalumo tsavoritas (Kenija), šviesiai žalias tsavoritas (Kenija), oranžinis hesonitas (Šri Lanka), rausvas hesonitas (Šri Lanka), cinamoninis hesonitas (Indija) ir uvarovitas (Rusija). Granatų cheminė sudėtis buvo nustatyta skenuojančiu elektroniniu mikroskopu. Daliai tirtų granatų buvo nustatytas specifinio svorio bei šviesos lūžio rodiklio vertės. Minėti gamtiniai silikatiniai granatai buvo apibūdinti spektroskopiniais metodais: matomos šviesos spektrofotometrija, Ramano spektroskopija bei katodoliuminiscensine mikroskopija.

Metai: 2021.

ANOTACIJA: Disertacijoje tyrinėjamos manganitų sluoksnių La_1-xSr_x(Mn_1-yCo_y)_zO₃ legiruotų kobaltu (La_1-xSr_x(Mn_1-yCo_y)_zO₃) magnetovaržinės savybės. Buvo ištirta kaip priklauso savitosios varžos priklausomybės nuo temperatūros bei puslaidininkis-metalas virsmo temperatūra nuo šių sluoksnių legiravimo kobaltu laipsnio ir kristalitų dydžio, kokie krūvio pernašios mechanizmai lemia sluoksnių magnetovaržą silpnuose, vidutiniuose ir stipriuose magnetiniuose laukuose bei magnetovaržos anizotropiją. Buvo ištirti šių sluoksnių varžos relaksacijos procesai, pasireiškiantys išjungus magnetinį lauką, ir juos lemiančių reiškinių prigimtis, šių sluoksnių ilgalaikio ir pagreitinto sendinimo įtaka jų magnetovaržinėms savybėms. Buvo nustatyta, kad manganitų sluoksnių legiravimas kobaltu padidina manganitų kobaltitų savitosios varžos vertes ir pastumia metalas puslaidininkis virsmo temperatūrą į žemesnių temperatūrų sritį, taip pat padidina magnetovaržos vertes. Relaksacijos proceso ‘greitoji’ komponentė yra nulemta magnetinių domenų užuomazgų susidarymu bei jų persiorientavimu į pusiausvyrinę būseną, o ‘lėtoji’ komponentė, yra nulemta procesų, vykstančių netvarkiose tarpkristalitinėse sluoksnių srityse. Šių procesų dinamiką gerai aprašo atitinkamai Kolmogorov Avrami Fatuzzo modelis su suspautąja eksponente ir Kohlrausch Williams Watts modelis su ištemptąja eksponente. Sluoksnių senėjimo procesas nulemia varžos padidėjimą dėl deguonies difuzijos per tarpkristalines sritis į sluoksnio paviršių. Remiantis gautais rezultatais buvo sukurtas magnetinių laukų jutiklio prototipas matavimams kriogeninėse temperatūrose.

Metai: 2021.