Struktūra

Atgal

Medžiagų struktūrinės analizės skyrius

Vadovas dr. Remigijus JuškėnasEugenijus Norkus
tel. +370 5 2648881

  • Misija - užtikrinti aukštą tarptautinį lygį ir kompetenciją kietojo kūno medžiagų struktūrinių tyrimų ir plonų plėvelių fotoelektros tyrimų srityje, ruošti aukštos kvalifikacijos šios srities specialistus.
  • Tikslai: vystyti tyrimus plonų plėvelių fotoelektros srityje; dalyvauti tarptautiniuose ir Lietuvos mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros projektuose atliekant tyrimus skenuojančios ir peršviečiančios elektroninės mikroskopijos, rentgeno struktūrinės analizės, rentgeno spindulių fluorescencinės spektroskopijos ir rentgeno fotoelektronų bei Ože elektronų spektroskopijų metodais.
  • Uždaviniai: plėsti tyrimus plonų plėvelių saulės elementų srityje; įvaldyti ir kuo pilniau išnaudoti naujai gaunamos ir turimos struktūrinių tyrimų įrangos galimybes; kurti naujas struktūrinių tyrimų metodikas; ruošti jaunus aukštos kvalifikacijos specialistus įdarbinant projektuose I – III pakopos studentus. Atviros prieigos paslaugų teikimas medžiagų struktūrinės analizės ir cheminės sudėties srityje.
Elektroninės mikroskopijos, rentgeno spindulių difraktometrijos ir spektrometrijos APC
 

Paslaugos

1)      Polikristalinių medžiagų rentgeno difrakciniai (struktūriniai) tyrimai:

a)      kokybinė ir kiekybinė fazinė analizė;

b)      kokybinė ir kiekybinė mikrokiekių fazinė analizė naudojant polikapiliarinę optiką;

c)      rentgeno struktūriniai tyrimai esant mėginio temperatūrai nuo +25 iki +1100 °C vakuume ar helio dujų aplinkoje;

d)      kristalitų dydžio, mikrodeformacijų, makrodeformacijų dydžio nustatymas, kristalitų vyraujančios orientacijos tyrimai polinių figūrų metodu;

e)      ypatingai plonų (1-10 nm storio) sluoksnių tyrimai in-plane metodu;

f)       epitaksinių sluoksnių tyrimai svyravimo kreivių (rocking curves) ir atvirkštinės gardelės žemėlapių (reciprocal lattice mapping) metodais;

g)      plonų sluoksnių storio, tankio ir šiurkštumo tyrimai rentgeno spindulių reflektometrijos metodu;

h)      nanoporų ir nanodalelių (1-100 nm) pasiskirstymo pagal dydį tyrimai rentgeno spindulių sklaidos ties mažais kampais (SAXS) peršvietimo ir atspindžio metodais.

2)      Kokybinė ir kiekybinė cheminė (elementinė) analizė miltelių, mineralų, dirvožemių, katalizatorių, keramikos, stiklų, plastmasių, metalų ir jų lydinių rentgeno spindulių fluorescencinės spektroskopijos, rentgeno spektrinės mikroanalizės ir rentgeno fotoelektronų spektroskopijos metodais.

3)      Paviršiaus morfologijos tyrimai skenuojančios elektroninės mikroskopijos (SEM ir FE-SEM) metodais.

4)      Skersinių pjūvių tyrimai fokusuoto galio jonų pluoštelio (FIB) ir FE-SEM metodais.

5)      Vidinės struktūros tyrimai peršviečiančiu elektroniniu mikroskopu (TEM, EDX – energinės dispersijos rentgeno spektroskopija, EDS – elektronų difrakcija pasirinktame plote).

6)      Plonų sluoksnių cheminės ir fazinės sudėties bei jų priklausomybės nuo gylio tyrimai rentgeno fotoelektronų ir Ože elektronų spektroskopijos metodais.

7)      Paviršiaus ir metalografiniai tyrimai optinės mikroskopijos metodais.

8)      Anglies ir sieros kiekių nustatymas anglies ir sieros analizatoriumi CS-2000. Anglies aptikimo riba plienuose 1 ppm.

Kompaktinė vamzdinė krosnis OFT-1200x-4-RTP (MTI Corporation, JAV, 2014 m.) 

įranga

Rentgeno spindulių difraktometras SmartLab (Rigaku, Japonija, 2011 m.):
Rentgeno spindulių šaltinis - 9 kW su besisukančiu Cu anodu;
Optika Polikristaliniams bandiniams: 1) Bragg-Brentano; 2) lygiagrečių spindulių; 3) polikapiliarinė optika; 4) ypač aukštos skiriamosios gebos ir intensyvumo daugiakristalinis difragavusiųjų spindulių analizatorius CALSA (Cu Ka1 spinduliuotė polikristaliniams bandiniams); gaubtas/plokščias grafito monochromatorius difragavusių spindulių pluošteliui;
Epitaksiniams sluoksniams didelės skyros optika: Ge monochromatoriai:
Ge (220)x2, Ge (220)x4, Ge (400)x2; analizatoriai: Ge (220)x2, Ge (400)x2,
Detektoriai: 1) taškinis scintiliacinis SC-70; 2) 1D (linijinis – linear) D/tex Ultra, 3) 2D (dvimatis) Pilatus 100K;

Mėginių laikikliai: 1) Eulerinis 5 ašių (χ, φ, x, y, z), X-Y (50-50 mm); 2) RxRy, milteliniams mėginiams; 3) aukštatemperatūrinis (aukštatemperatūrinė kamera Anton Paar DHS 1100, T = +20÷ +1100 °C vakuume ar helio dujų atmosferoje).
Vakuuminis priedėlis rentgeno spindulių sklaidos ties mažais kampais tyrimams (SAXS);
Speciali difraktometro ašis In-plane metodui;
Duomenų bazė PDF4+ (2017 m. laidos)

 
 

Rentgeno spindulių difraktometras D8 Advance (Bruker AXS, Vokietija, 2003 m.):
Rentgeno spindulių šaltinis - 2,4 kW rentgeno spindulių vamzdis su Cu anodu;
Optika 1) Bragg-Brentano optika; 2) lygiagrečių spindulių (Giobelio veidrodis); 3) V tipo Ge monochromatorius;
Detektoriai: taškinis scintiliacinis detektorius;
Mėginių laikikliai: Eulerinis (Ψ, φ, x, y, z) mėginių laikiklis. 

   

Fluorescentinis banginės dispersijos rentgeno spindulių spektrometras Axios mAX (Panalytical, Olandija, 2011 m.):
Rentgeno spindulių šaltinis 4 kW rentgeno spindulių vamzdis STmax160 su Rh anodu; Detektoriai: 1) proporcinis prapučiamasis; 2) proporcinis užlydytas (užpildytas Xe dujomis); 3) didelio efektyvumo scintiliacinis;
Kristalai-analizatoriai – 6 (analizuojami elementai nuo O iki U imtinai);
Programinė įranga: SuperQ - beetaloninei kiekybinei analizei, Ni-Fe-Co - lydinių kiekybinei analizei, FP-Multi - plonų sluoksnių kiekybinei analizei ir sluoksnių storio nustatymui, Pro-Trace - mikroelementų kiekybinei analizei.

 
 
 

Skenuojantis elektroninis mikroskopas Helios NanoLab 650 (FEI, Olandija, 2011 m.): dviejų spindulių sistema su Šotki tipo lauko emisijos elektronų (FE) šaltiniu ir galio jonų šaltiniu (FIB). Mėginių iškėlėjas Omniprobe 100.7 (Oxford Instruments), platinos nusodinimo ir anglies selektyvaus ėsdinimo dujų įvedimo įrenginiai, kolonos ir bandinių valymo šalčiu ir plazma sistemos. Rentgeno spindulių spektrometras INCAEnergy (Oxford Instruments) su X-Max Rentgeno kvantų detektoriumi. ThinFilm ID programinė įranga plonų sluoksnių elementinei analizei. Greitinanti įtampa iki 30 kV
Skyra: 0,8 nm (30-2 kV), 0,9 nm (1 kV), 1,5 nm (200 V).

 
 
 
 

Skenuojantis elektroninis mikroskopas EVO-50 (Carl Zeiss SMT, Vokietija, 2006 m.): volframo ir LaB6 elektronų šaltiniai; antrinių ir atspindėtųjų elektronų detektoriai; energijos ir bangų dispersijos (EDS ir WDS) rentgeno spindulių spektrometrai INCA (Oxford Instruments); vakuuminė sistema, leidžianti dirbti esant bandinio aplinkoje aukštam (apie 10-3 Pa) arba žemam (5- 2000 Pa) vakuumui. Greitinanti įtampa iki 30 kV.
Skyra 2 nm (LaB6), 3 nm (W) esant 15 kV.

 
 

Peršviečiantis elektroninis mikroskopas Tecnai G2 F20 X-TWIN (FEI, Olandija, 2011 m.): su Šotki tipo lauko emisijos elektronų šaltiniu. Keičiama greitinanti įtampa: 20, 40, 80, 120, 160, 200 kV. Didelio kampo žiedinis tamsaus lauko detektorius (HAADF), energijos dispersijos spektrometras EDAX su r-TEM rentgeno kvantų detektoriumi, 11 MPix ORIUS SC1000B CCD fotokamera (Gatan), goniometriniai laikikliai, bandinių valymo plazma sistema.
Mikroskopo skyra (taškinė-linijinė)- (0,25-0,102 nm).

 
 
 

Anglies ir sieros analizatorių CS-2000 (ELTRA, Vokietija, 2012 m.). 

 
 
 

Rentgeno fotoelektronų ir Ože elektronų spektrometras ESCALAB MK II
(VG Scientific, Jungtinė Karalystė, 1985 m.).
 

 

Mėginių paruošimo tyrimams įranga:

  • Rutulinis malūnas miltelinių mėginių (druskų, uolienų, mineralų, keramikos) paruošimui spektriniams ir difrakciniams (rentgeno struktūriniams) tyrimams Pulverisette 6 (FRITSCH, Vokietija). 80 ml talpos volframo karbido malimo indas ir 5 volframo karbido rutuliai;
  • Hidraulinis presas TP-20 (Herzog, Vokietija) miltelinių mėginių tablečių (Φ37,Φ20 ir Φ10 mm) formavimui;
  • Lydymo krosnis Eagon 2 (Panalytical, Olandija) miltelinių mėginių sulydymui į stiklo pavidalo mėginius (Φ27 mm) fluorescenciniam spektrometrui Axios mAX;
  • Automatinis skersinių šlifų ir paviršiaus paruošimo (poliravimo) įrenginys Tegramin-25 (Stuers, Danija).
Vykdomi projektai
  • Fotoaktyvių sluoksnių ir darinių kūrimas ir tyrimas fotovoltaikai. (2014–2020 metų Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos priemonės Nr. 09.3.3-LMT-K-712 „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“.) Registracijos Nr.01.2.2-LMT-K-718. Vadovas S.Ašmontas
  • III-grupės nitridų MOCVD auginimas Van der Valso epitaksijos metodu naudojant grafeną (GRAFoGaNas). (2014–2020 metų Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos priemonės Nr. 09.3.3-LMT-K-712 „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“.). Registracijos Nr.01.2.2-LMT-K-718. Vadovas T.Malinauskas.
  • Bismidiniai nanodariniai artimosios infraraudonosios spinduliuotės prietaisams. (Mokslininkų grupių projektas) Vykdymo laikotarpis 2017.10.02-2020.03.31. Paraiškos registracijos Nr. S-MIP-17-25. Vadovas V. Pačebutas.
  • Spartūs magnetovaržiniai procesai nanostruktūruotų manganitų sluoksnių jutikliuose, skirtuose elektromagnetinio formavimo įtaisų monitoringui. (Fizinių, biomedicinos, technologijos ir žemės ūkio mokslų sričių projektai, vykdomi bendrai su užsienio šalių partneriais). Vykdymo laikotarpis 2017.03.-2018.11. Paraiškos registracijos numeris Nr. P-MIP-17-470. Vadovas V. Stankevič.
svarbiausios publikacijos
  1. Laura Kalinienė, Lidija Truncaitė, Eugenijus Šimoliūnas, Aurelija Zajančkauskaitė, Monika Vilkaitytė, Algirdas Kaupinis, Martynas Skapas, Rolandas Meškys. Molecular analysis of the low-temperature Escherichia coli phage vB_EcoS_NBD2. Archives of virology. ISSN 0304-8608. 2018, Vol. 163, iss. 1, p. 105-114.
  2. Eimutis Juzeliūnas, Derek J.Fray, Putinas Kalinauskas, Ignas Valsiūnas, Gediminas Niaura, Algis Selskis, Vitalija Jasulaitienė. Electrochemical synthesis of photoactive carbon-carbide structure on silicon in molten salt. Electrochemistry communications. ISSN 1388-2481. 2018, vol. 90, p. 6-10.
  3. Eva Raudonytė-Svirbutavičienė, Alexandra Neagu, Vida Vičkačkaitė, Vitalija Jasulaitienė, Aleksej Žarkov, Cheuk-Wai Tai, Artūras Katelnikovas. Two-step photochemical inorganic approach to the synthesis of Ag-CeO2 nanoheterostructures and their photocatalytic activity on tributyltin degradation. Journal of photochemistry and photobiology A: chemistry. ISSN 1010-6030. 2018, vol. 351, p. 29-41.
  4. Eglė Gražėnaitė, Vitalija Jasulaitienė, Rimantas Ramanauskas, Aivaras Kareiva. Sol-gel synthesis, characterization and application of lanthanide-doped cobalt chromites (CoCr2-xLnxO4; Ln = Tm3+ and Yb3+). Journal of the European ceramic society. ISSN 0955-2219. 2018, vol. 38, Iss. 9, p. 3361-3368.
  5. Rokas Gegevičius, Marius Treideris, Vidas Pakštas, Marius Franckevičius, Vidmantas Gulbinas. Oxide layer enhances photocurrent gain of the planar MAPbI3 photodetector. Advanced electronic materials. ISSN 2199-160X. 2018, vol.4, iss. 7, art. no. 1800114, p. 1-7.
  6. S.A. Bashkirov, V.F. Gremenok, Remigijus Juškėnas, Raimondas Giraitis, V.V. Rakitin, G.F. Novikov. Effect of precursors pre-annealing on the microstructure of Cu2ZnSnS4 thin films on titanium foil substrate. Thin solid films. ISSN 0040-6090. 2018, vol. 664, p. 79-82.
  7. Tatariants Maksym, Samy Yousef, Martynas Skapas, Remigijus Juškėnas, Vidas Makarevičius, Stasė Irena Lukošiūtė, Gintaras Denafas. Industrial technology for mass production of SnO2 nanoparticles and PbO2 microcube/microcross structures from electronic waste. Journal of cleaner production. ISSN 0959-6526. 2018, vol. 203, p. 498-510.
  8. Vidmantas Jašinskas, Florian Oberndorfer, Vidas Pakštas, Tobias Hertel, Vidmantas Gulbinas. Direct tracking of ultrafast carrier motion dynamics in semiconducting single-wall carbon nanotubes. Journal of physical chemistry C. ISSN 1932-7447. 2018, vol. 122, iss. 28, p. 16424-16430.
  9. Agnė Zdaniauskienė, Tatjana Charkova, Ieva Matulaitienė, Olegas Eicher-Lorka, Algirdas Matijoška, Martynas Skapas, Algirdas Selskis, Gediminas Niaura. Electrochemical shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy: bonding, structure, and ion-pairing of the positive charge bearing pyridinium ring terminated monolayer at smooth gold electrode. Journal of physical chemistry C. ISSN 1932-7447. 2018, vol. 122, iss. 2, p. 1234-1242.
  10. Eugenijus Šimoliūnas, Monika Šimoliūnienė, Laura Kalinienė, Aurelija Zajančkauskaitė, Martynas Skapas, Rolandas Meškys, Algirdas Kaupinis, Mindaugas Valius, Lidija Truncaitė. Pantoea Bacteriophage vB_PagS_Vid5: A low-temperature siphovirus that harbors a cluster of genes involved in the biosynthesis of archaeosine. Viruses. ISSN 1999-4915. 2018, vol. 10, iss. 11, art. no. 583, p. 1-14.
  11. Justina Gaidukevič, Jurgis Barkauskas, Anna Malaika, Paulina Rechnia-Gorący, Aleksandra Możdżyńska, Vitalija Jasulaitienė, Mieczysław Kozłowski. Modified graphene-based materials as effective catalysts for transesterification of rapeseed oil to biodiesel fuel. Chinese journal of catalysis. ISSN 0253-9837. 2018, vol. 39, iss. 10, p. 1633-1645.
  12. Aušrinė Zabielaitė, Aldona Balčiūnaitė, Irena Stalnionienė, Svetlana Lichušina, Dijana Šimkūnaitė, Jūratė Vaičiūnienė, Birutė Šimkūnaitė-Stanynienė, Algirdas Selskis, Loreta Tamašauskaitė-Tamašiūnaitė, Eugenijus Norkus. Fiber-shaped Co modified with Au and Pt crystallites for enhanced hydrogen generation from sodium borohydride. International journal of hydrogen energy. ISSN 0360-3199. 2018, vol. 43, iss. 52, p. 23310-23318.
  13. Edita Palaimienė, Jan Macutkevič, Jūras Banys, Algirdas Selskis, V. Fierro, A.Celzard, S. Schaefer, O. Shenderova. Ultra-low percolation threshold in epoxy resin–onion-like carbon composites. Applied physics letters. ISSN 0003-6951. 2018, vol. 113, iss. 3, art. no. 033105, p. 1-4.
  14. Putinas Kalinauskas, Eugenijus Norkus, Zenius Mockus, Raimondas Giraitis, Remigijus Juškėnas. Electrochemical and photoelectrochemical characterization of Cu2SnSe3 thin films deposited on Mo/Glass substrates. Journal of the Electrochemical Society. ISSN 0013-4651. 2019, vol. 166, iss. 5, p. 3107-3111.
  15. A.V. Stanchik, V.F. Gremenok, Remigijus Juškėnas, I.I. Tyukhov, M.S. Tivanov, Ch. Fettkenhauer, V.V. Shvartsman, Raimondas Giraitis, U. Hagemann, D.C. Lupascu. Effects of selenization time and temperature on the growth of Cu2ZnSnSe4 thin films on a metal substrate for flexible solar cells. Solar energy. ISSN 0038-092X. 2019, vol. 178, p. 142-149.
  16. Jolanta Raudonienė, Ramūnas Skaudžius, Aleksej Žarkov, Algirdas Selskis, Olov Karlsson, Aivaras Kareiva, Edita Garškaitė. Wet-chemistry synthesis of shape-controlled Ag3PO4 crystals and their 3D surface reconstruction from SEM imagery. Powder technology. ISSN 0032-5910. 2019, vol. 345, p. 26-34.
  17. Jurga Juodkazytė, Benjaminas Šebeka, Irena Savickaja, Milda Petrulevičienė, Skirmantė Butkutė, Vitalija Jasulaitienė, Algirdas Selskis, Rimantas Ramanauskas. Electrolytic splitting of saline water: Durable nickel oxide anode for selective oxygen evolution. International journal of hydrogen energy. ISSN 0360-3199. 2019, vol. 44, iss. 12, p. 5929-5939.
  18. Rasuolė Lukošė, Valentina Plaušinaitienė, Milita Vagner, Nerija Žurauskienė, Skirmantas Keršulis, Virgaudas Kubilius, Karolis Motiejuitis, Birutė Knašienė, Voitech Stankevič, Zita Šaltytė, Martynas Skapas, Algirdas Selskis, Evaldas Naujalis. Relation between thickness, crystallite size and magnetoresistance of nanostructured La1−xSrxMnyO3±δ films for magnetic field sensors. Beilstein journal of nanotechnology. ISSN 2190-4286. 2019, vol. 10, p. 256-261.
  19. Anatoly P. Pushkarev, Viacheslav I. Korolev, Daria I. Markina, Filipp E. Komissarenko, Arnas Naujokaitis, Audrius Drabavičius, Vidas Pakštas, Marius Franckevičius, Soslan A. Khubezhov, Denis A. Sannikov, Anton V. Zasedatelev, Pavlos G. Lagoudakis, Anvar A. Zakhidov, Sergey V. Makarov. A few-minute synthesis of CsPbBr3 nanolasers with a high quality factor by spraying at ambient conditions. ACS applied materials & interfaces. ISSN 1944-8244. 2019, vol. 11, iss. 1, p. 1040-1048.
  20. Aušra Baradokė, Jurga Juodkazytė, Ignas Masilionis, Algirdas Selskis, Rasa Pauliukaitė, Ramūnas Valiokas. Combined soft lithographic and electrochemical fabrication of nanostructured platinum microelectrode arrays for miniaturized sensor applications. Microelectronic engineering. ISSN 0167-9317. 2019, vol. 208, p. 39-46.
  21. Svetlana Lichušina, Laurynas Staišiūnas, Vitalija Jasulaitienė, Algirdas Selskis, Konstantinas Leinartas. Capacitive properties, structure, and composition of porous Co hydroxide/oxide layers formed by dealloying of Zn–Co alloy. Journal of applied electrochemistry. ISSN 0021-891X. 2019, vol. 49, iss. 5, p. 503-515.