Mokslas

Atgal

Studentų moksliniai tyrimai ir praktika

Finansavimo šaltinis – Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos 9 prioriteto „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonės „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“.
 

Vykdomi projektai:

Natūralių junginių elektrocheminės polimerizacijos tyrimai ir taikymai Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0036

Projekto tikslas
Projekto tikslas yra pritaikyti natūralias amino rūgštis tokias kaip lizinas, histidinas, ir kitas, turinčias daugiau nei vieną amino grupę, elektrocheminių jutiklių kūrimui. Tokie jutikliai bus kuriami ant lanksčių medžiagų ir tvirtinami prie odos paviršiaus, todėl jie turi būti sudaryti iš organizmui nepavojingų junginių. Tam geriausiai tinka natūralūs junginiai jau esantys žmogaus organizme. Šių amino rūgščių paskirtis būtų padaryti kai kuriuos nanodarinius, naudojamus jutiklio savybėms pagerinti, tokius kaip metalų ar jų oksidų nanodalelės, grafenas, anglies nanovamzdeliai ir kt., labiau draugiškus žmogaus odai juos modifikuojant šiomis rūgštimis arba jų polimerais. Projekto metu studentas išmoks sintetinti polimerus iš vienos ar dviejų rūšių monimerų ir juos ištirti elektrochemiškai.

Studentas: Lukas Laurinavičius
Vadovė: dr. Rasa Pauliukaitė

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto metu buvo nustatytos optimalios polimerizacijos tirpalo ir elektrocheminės sąlygos elektropolimerizuojant polihistidiną sistemai, kuri veiktų kaip pagrindas biojutikliams. Taip pat gauti duomenys suteikia galimybę parinkti tinkamiausius elektropolimerizacijos parametrus polimerizuojant polihistidiną kitu tikslu.

Hibridinių molibdeno disulfido nanodarinių sintezės ir katalizinių savybių tyrimas Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0039

Projekto tikslas
Siekiama sukurti naujus efektyviai dirbančius nanolapelinio dizaino hibridinės struktūros MoS2 elektrokatalizatorius vandenilio redukcijai iš vandens nenaudojant tauriųjų metalų. Tuo tikslu hidroterminės sintezės būdu ant laidžių pagrindų bus formuojami ir tiriami nanostruktūrizuotų molibdeno sulfido su organiniais fragmentais gazonai. Siekiami sukurti katalizatoriai analogų neturi. Sėkmės atveju, efektyvūs produktai būtų patentuojami.

Studentas: Paulius Gaigalas
Vadovas: dr. Arūnas Jagminas

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Šio projekto metu buvo formuojamos hibridinės molibdeno disulfido nanolapelinės dangos ant molibdeno pagrindų. Suformuoti elektrodai naudoti kaip elektrokatalizatoriai vandenilio išsiskyrimo reakcijai. Ištirta glicino įtaka MoS2 elektrokatalizinėms savybėms, pastebėta, jog glicino įterpimas padidina sukurtų elektrokatalizatorių efektyvumą bei pagerina stabilumą.

Naujų optinių dangų infraraudonajai spinduliuotei, panaudojant germanio plonuosius sluoksnius, kūrimas bei vystymas (GeDang) Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0040

Projekto tikslas
Projektas skirtas ugdyti studentų gebėjimus vykdant tyrimus semestro metu. Jo metu bus siekiama išvystyti germanio pagrindu pagamintų optinių komponentų prototipus. Germanis yra viena iš svarbiausių aukšto lūžio rodiklio medžiagų optinėms dangoms dėl savo plataus skaidrumo juostos infraraudonosios spinduliuotės srityje. Taip pat jis yra tinkamas naudoti kaip apsauginį elektromagnetinės interferencijos ekranavimo medžiagą. Ši medžiaga yra pakankamai kieta bei tanki. Dėl šios medžiagos aukšto lūžio rodiklio, optiniams komponentams pagamintiems iš germanio reikalingos skaidrinančios dangos.
Lietuvių kompanijos lyderiauja pasaulyje pagal specialiai pagal užsakymą gaminamas lazerines sistemas. Šiuo metu stebima padidėjusi paklausa infraraudonajai spinduliuotei pritaikytoms dangoms, todėl šis projektas gali būti tik pirminis žingsnis didesnės apimties projektui. Projekto metu, studentas optimizuos germanio nusodinimo sąlygas naudodamasis realaus laiko monitoringu. Pagamins bandinius optimizuotomis sąlygomis bei detaliai charakterizuos jų optines bei morfologines savybes. Projektas GeDang padės įgauti studentui daugiau mokslinių žinių bei įgūdžių studijų semestro metu, vykdant ši mokslinį tyrimą.

Studentas: Naglis Kyžas
Vadovas: dr. Alexandr Belosludtsev

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Ištirtas atkaitinimo poveikis germanio sluoksniams. Parodyti galimi germanio sluoksnių taikymai optinėms dangoms ir sensorikai.

A3-B5-Bi kvantinių darinių, skirtų artimosios IR srities šaltiniams, formavimas ir tyrimas Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0045

Projekto tikslas
Projekto tikslas yra kvantinių trinarių GaAsBi darinių, skirtų artimosios IR srities šaltinių aktyviajai terpei, technologijos išvystymas. Projekte bus fokusuojamasi į daugybinių GaAsBi kvantinių duobių (MQW), pasižyminčių intensyvia liuminescencija ties 1,0 - 1,2 μm bangos ilgiais, technologijos optimizavimą. Tokio bangos ilgio spinduliuotės šaltiniai galėtų būti panaudojami aplinkosaugoje atmosferos užterštumo, „žaliųjų“ namų stebėsenai, oro ir vandens taršos matavimui. Ateities taikymai taip pat siejami su medicininėmis spektroskopinėmis sistemomis ir biojutikliais neinvaziniam ligų atpažinimui ir vaizdinimui, maisto pramone, siekiant aptikti itin mažas toksiškų bioproduktų dozes. Projekto vykdymo metu bus optimizuota aktyviosios bismido kvantinių duobių terpės, emituojančios 1,0 - 1,2 μm bangos ilgių srityje, molekulinių pluoštelių epitaksijos technologija. Bus atliktas tyrimas, apimantis kvantinių GaAsBi duobių su skirtingu Bi kiekiu ir skirtinga forma, įtempiais bei pločiu auginimą ir tyrimą, barjerui tinkamiausios medžiagos ir jos auginimo parametrų paiešką. Rentgeno spindulių difrakcijos, fotoliuminescencijos, atominių jėgų mikroskopijos, skenuojančiosios elektronų mikroskopijos ir peršviečiamosios elektronų mikroskopijos tyrimais bus įvertinta technologinių sąlygų įtaka kvantinių darinių optinėms savybėms.

Studentas: Algirdas Jasinskas
Vadovė: dr. Renata Butkutė

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Darbo metu ištobulinus GaAsBi daugybinių kvantinių duobių auginimo technologiją pavyko daugiau nei 1000 kartų padidinti šių sluoksnių fotoliuminescencijos intensyvumą, pasiekti puikią kristalinę sandarą bei glotnų paviršių, t.y. patenkinti visus spinduoliams būtinus reikalavimus. Ateityje šie sluoksniai bus naudojami kaip aktyvioji terpė NIR šviesos šaltiniuose.

Supermasyvių juodųjų skylių akrecijos modeliavimas Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0062

Projekto tikslas
Projekto tikslas – ištirti, kaip priklauso dujų akrecija į juodąją skylę nuo šią akreciją sukeliančio dujų debesies smūgio į juodąją skylę supantį dujų diską savybių. Šis darbas prisideda prie aktualios galaktikų evoliucijos ir aktyvių galaktikų tyrimų problemos sprendimo – atsakymo į klausimą, kaip dujos iš didelių galaktinių mastelių pasiekia pačiame centre esančią palyginus mažą supermasyvią juodąją skylę. Dinaminės perturbacijos, tokios kaip dujų debesies ir dujų disko susidūrimas, gali suardyti stabilias dujų struktūras ir leisti daliai jų įkristi į juodąją skylę, kartu išspinduliuojant milžinišką kiekį energijos ir paveikiant visos galaktikos savybes.
Numatomos projekto veiklos – skaitmeninio modelio realizacijų, aprėpiančių įvairias pradines tiriamos sistemos konfigūracijas, skaičiavimas ir rezultatų analizė. Pavienių realizacijų bei lyginamoji analizė leis nustatyti, kaip nuo pradinių sąlygų priklauso susiformuojančių dujų struktūrų savybės, kaip kinta medžiagos kritimo į juodąją skylę sparta laikui bėgant. Tai leis įvertinti, kiek panašūs procesai – stochastiškų dujų debesų orbitų sukeliami susidūrimai – gali prisidėti prie supermasyvių juodųjų skylių maitinimo įvairiose galaktikose.

Studentas: Matas Tartėnas
Vadovas: dr. Kastytis Zubovas

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto metu sukurtos skaitmeninio modelio realizacijos leido nustatyti juodosios skylės akrecijos spartos priklausomybę nuo debesies kritimo kampo. Taip pat įvertinti tokių perturbacijų sukelti pokyčiai sistemos morfologijoje, bei indukuoto aktyvumo periodo metu išlaisvinta energija.

Fotochrominių dimetildihidropireno junginių skirtuminės sugerties spektroskopija Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0084

Projekto tikslas
Šio tyrimo tikslas yra ištirti dimetildihidropireno (DHP) junginio fotochromines savybes pasitelkus stacionarios ir skirtuminės sugerties metodus. Tyrimo metu bus nustatytos dviejų, su vienodais ir skirtingais DHP pakaitais, junginių dinaminės fotocheminių virsmų charakterisikos (žadinant UV bei regimąja šviesa), įvertintos virsmų charakteristikų priklausomybės nuo tirpiklio klampos ir poliškumo bei identifikuotos skirtuminės sugerties spektruose atskirų DHP būsenų komponentės. Tikimasi, jog gauti rezultatai padės pagilinti žinias apie DHP fotocheminio virsmo mechanizmą.

Studentas: Ignas Čiplys
Vadovė: dr. Renata Karpič

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Įgyvendinus projektą „Fotochrominių dimetildihidropireno junginių skirtuminės sugerties spektroskopija“ buvo ištirtos dimetildihidropirenų fotofizikinių savybių pokyčiai tiesioginio ir grįžtamojo fotochrominio virsmo metu. Tyrimo metu, skirtuminės sugerties signaluose buvo identifikuoti su fotochrominiu virsmu susiję signalo pokyčiai ir jų trukmės.

Lazeriu indukuoto cheminio ėsdinimo eigos skirtinguose stikluose tyrimas Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0085

Projekto tikslas
Fotonika yra yra pripažinta Europos Komisijos (EK) kaip viena iš kertinių įgalinančių technologijų, tuo pačiu ji yra viena iš Sumaniosios specializacijos krypčių Lietuvoje. Sudėtinė fotonikos dalis yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Tai yra sudėtingas procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės yra pjaunamos, skaidomos bei apdirbamos tūryje. Šalia poveikio lazerio impulsu, dažnai yra naudojamas vėlesnis apdirbimas, toks, kaip paveiktos medžiagos cheminis ėsdinimas. Tai yra ypač naudojama, kuriant bei gaminant mikrofluidines sitemas, analitines mikrostruktūras (System-On-TheChip).
Tiek Lietuvos lazerių pramonės kompanijos, tiek moksliniai tyrimo centrai, dirbantys su skaidrių terpių mikroapdirbimu, jaučia poreikį atlikti tiek teorinius, tiek eksperimentinius darbus mokslo institucijose. Šiuo teikiamu projektu bus bandoma spręsti viena iš su lazeriniu skaidrių terpių mikroapdirbimu susijusių užduočių, būtent, kryptingą bei valdomą lazeriu paveiktos medžiagos cheminį ėsdinimą.

Studentė: Kamilė Kasačiūnaitė
Vadovė: dr. Jurga Juodkazytė

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto metu parinktos cheminio ėsdinimo sąlygos (tirpalo sudėtis bei temperatūra), užtikrinančios optimalią lazeriu paveiktų skirtingos cheminės sudėties stiklų ėsdinimo spartą. Įvertina lazerinio poveikio parametrų įtaka cheminio ėsdinimo procesui bei Rentgeno fotoelektroninės spektroskopijos metodu tirti cheminiai pokyčiai, vykstantys stikle lazerinio apdorojimo bei cheminio ėsdinimo metu. Gauti rezultatai padeda geriau suprasti skirtinguose stikluose vykstančius procesus bei yra vertingi praktiniu požiūriu.

Geometrinės fazės optinių elementų sąveikos su femtosekundinės trukmės impulsais tyrimas (GeoPhaseFemto) Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0142

Projekto tikslas
Fotonika yra yra pripažinta Europos Komisijos (EK) kaip viena iš kertinių įgalinančių technologijų. Sudėtinė fotonikos dalis yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Tai yra sudėtingas procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės yra pjaunamos, skaidomos bei apdirbamos tūryje. Tokie procesai vis dažniau reikalauja netradicinių lazerinių pluoštų, kur tampa svarbi ir pluošto struktūra židinio židinio aplinkoje. Dėl šios priežasties yra svarbu gebėti valdyti impulsinio pluošto struktūrą bei erdvinę-laikinę sandarą.
Tiek Lietuvos lazerių pramonės kompanijos, tiek moksliniai tyrimo centrai, dirbantys su skaidrių terpių mikroapdirbimu, jaučia poreikį atlikti tiek teorinius, tiek eksperimentinius darbus mokslo institucijose. Šiuo teikiamu projektu bus bandoma spręsti viena iš su lazeriniu skaidrių terpių mikroapdirbimu susijusių užduočių. Bus bandoma eksperimentiškai realizuoti įvairios formos skerspjūvio (apskritiminio, parabolinio, eliptinio ir t.t.) bei kontroliuojamo tiesinio židinio formos lazerinius pluoštus.
Pagrindinis projekto tikslas yra naujų monochromatinių bei ultratrumpų pluoštų formavimas su geometrinės fazės (GF) elementais. Šių elementų pagalba bus formuojami naujoviškos sandaros lazeriniai pluoštai. Formuojama bus dviem būdais: a) kaip sklaida pralaidume nuo difrakcinio elemento bei b) kaip erdvinio spektro elementas. Bus metodiškai nagrinėjamas šių pluoštų sklidimas bei sistemiškai tobulinami GF elementai atsižvelgiant į eksperimentinius rezultatus. Vykdant šį projektą bus išvystyti naujo tipo difrakciniai bei erdviniai-spektriniai elementai, skirti specifiniams skaidrių terpių apdirbimui pritaikytiems impulsiniams pluoštams sukurti. Tai leistų Fotoninių technologjų industrinei laboratorijai paspartinti industrinio tipo prototipo sukūrimą bei motyvuotų jauną tyrėją tęsti karjerą Lietuvos moksle.

Studentas: Pavel Gotovski
Vadovas: dr. Sergejus Orlovas

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai

  1. Buvo išnagrineti vektoriniai Beselio ir parabolinio cilindro pluoštai. Pritaikius optinio židinio inžinerijos metodus buvo sumodeliuoti ivairus ašinio ir skersinio intensyvumo skirstiniai.
  2. Buvo susipažinta su geometrines fazes elementais, kurie yra irašomi stikle suformavus femtosekundiniais impulsais indukuotas nanogardeles. Buvo išvystyti keli skaitmeniniai metodai, leidžiantys perkoduoti difrakcines kaukes i geometrines fazes elementus.
  3. Buvo išnagrineta femtosekundines trukmes impulsu saveika su geometrines fazes elementais - charakterizuota chromatine aberacija bei pasiulyti budai ja kompensuoti.
  4. Buvo išanalizuotos aberacijos (tame tarpe ir sferine) atsirandancios del sugeneruotu pluoštu perejimo pro dveju skaidriu terpiu sandura bei pasiulyti metodai šias aberacijas kompensuoti.

Rezultatai buvo pristatyti konferencijoje CLEO 2019.

Receptoriaus ir jo ligando sąveikos ant ląstelių paviršiaus tyrimas Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0159

Projekto tikslas
Viena iš svarbiausių sričių medicinoje, farmacijoje ir biotechnologijoje yra sąveikaujančių molekulių tyrimai. Tokios žinios gali padėti kuriant efektyvesnius vaistus ligų gydymui, nes svarbu žinoti kiek paviršiaus receptorių turi būti aktyvinta signalo perdavimui ląstelėse, koks turi būti sąveikos stiprumas ar trukmė ir t.t. Taikant visiško vidaus atspindžio mikroskopiją (TIRF) ir Forsterio rezonanzinės energijos pernašos (FRET) metodą projekto metu bus siekiama atlikti GCSF receptoriaus ir ligando sąveikos stebėjimus ir nustatyti jos trukmę, sąveikaujančių molekulių dalį, veikimo pobūdį. Taip pat šio metodo vienas iš privalumų – galimybė atlikti stebėjimus in vivo. Tyrinėti baltymo-baltymo sąveiką gyvose žinduolinėse ląstelėse yra svarbu, nes tai atitinka natūralią aplinką, gautus duomenis galima palyginti su dirbtinėse sistemose atliktais tyrimais, taip pat stebėti
atsiradusius pokyčius ląstelėje po signalo perdavimo, matuoti sąveikos trukmę, įvertinti jos pastovumą ir sąveikaujančių molekulių dalį. Projekto tikslas - granuliocitų kolonijas stimuliuojančio faktoriaus receptoriaus (GCSFR) pagrindu kurti žinduolinių ląstelių modelį, tinkantį GCSFR sąveikos su ligandu GCSF tyrimams ant žinduolinių ląstelių.

Studentė: Ernesta Pocevičiūtė
Vadovas: dr. Arūnas Stirkė

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto metu gauti rezultatai yra svarbūs kuriant metodiką, pagal kurią būtų galima atlikti receptoriaus ir jo ligando sąveikos tyrimus gyvų ląstelių paviršiuje taikant visiško vidaus atspindžio mikroskopiją.

Vektorinių ir sūkurinių Beselio pluoštų panaudojimas skaidrių terpių mikrofabrikavimui Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0193

Projekto tikslas
Fotonika yra pripažinta Europos Komisijos (EK) kaip viena iš kertinių įgalinančių technologijų. Sudėtinė fotonikos dalis yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Tai yra sudėtingas procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės yra pjaunamos, skaldomos bei apdirbamos tūryje. Tokie procesai vis dažniau reikalauja netradicinių lazerinių pluoštų, kur tampa svarbi ir pluošto struktūra židinio aplinkoje. Dėl šios priežasties svarbu gebėti valdyti impulsinio pluošto struktūrą bei erdvinę-laikinę sandarą. Lazeriniame mikroapdirbime tampa svarbi ir elektromagnetinio pluošto poliarizacija.
Literatūroje atsiranda vis daugiau nuorodų į tai, jog poliarizacija gali gerokai pagerinti skaidrių terpių lazerinio mikroapdirbimo efektyvumą naudojant femtosekundinių trukmių impulsus.
Geometrinės fazės elementai įgalina sugeneruoti įvairius impulsinius pluoštus, turinčius tam tikrus fazės, intensyvumo ir poliarizacijos skirstinius. Pasitelkus šiuos elementus bus tyrinėjamas skaidrių terpių mikroapdirbimas vektoriniais ir sūkuriniais Beselio pluoštais. Tikimasi, kad tokie pluoštai, turintys intesyvumo skirstinyje skylę ties pluošto centru, suspaus medžiagą dėl smūginių garso bangų taip sukurdami švaresnius pjovimo kanalus.

Studentas: Justas Baltrukonis
Vadovas: dr. Vytautas Jukna

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto metu sėkmingai skaitmeniškai sumodeliuoti ir eksperimentiškai realizuoti bei išmatuoti vektoriniai ir sūkuriniai Besselio pluoštai ir jų komponentės. Atlikti pažeidimų formavimosi skaidriose terpėse naudojant gautus pluoštus tyrimai, o pastebėjus tendencingas skilimų aplink pažeidimus susidarymo kryptis, atlikti skaidrių medžiagų pjaustymo eksperimentai.
Rezultatai pristatyti trijose tarptautinėse konferencijose.

Rentgeno spinduliuotės generavimas šarminių metalų halogenidų druskose femtosekundiniais lazerio impulsais Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0198

Projekto tikslas
Fotonika yra vieną iš prioritetinių MTEP sričių Lietuvoje. Sudėtinė fotonikos dalis yra femtosekundinių, didelės impulso galios lazerių fizika. Naudojant tokio tipo lazerinį žadinimą generuojami didelės energijos rentgeno spinduliai. Tai sukelia radiacinės saugos iššūkių apdirbant medžiagas itin trumpais lazeriniais impulsais, bet tuo pačiu atveria naujas galimybes panaudoti šią antrinę spinduliuotę ultrasparčiųjų vyksmų tyrimuose. Šiuo teikiamu projektu bus bandoma maksimizuoti, femtosekundiniais lazerio impulsais sugeneruotos rentgeno spinduliuotės, spektrinį šviesį 1 keV – 20 keV srityje. Tam bus naudojami šarminių metalų halogenidai, kurie pasižymi patraukliomis savybėmis – turi didelį draustinės juostos tarpą ir yra skaidrūs plačiame elektromagnetinių bangų intervale.
Projekto metu eksperimentiškai bus optimizuojamos lazerinio žadinimo sąlygos, parenkant įvairius šarminių metalų halogenidų taikinius. Parinkus optimalų taikinio ir lazerinio pluošto parametrų derinį, bus tyrinėjamas femtosekundiniais lazerio impulsais sugeneruotos rentgeno spinduliuotės pasiskirstymas erdvėje ir tos spinduliuotės išeiga. Sėkmingai įvykdyti uždaviniai įgalintų partnerius sukurti naujo tipo rentgeno šaltinio industrinį prototipą bei motyvuotų jauną tyrėją tęsti karjerą.

Studentė: Karolina Varsockaja
Vadovas: dr. Jonas Reklaitis

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto vykdymo metu optimizuotos lazerinio žadinimo sąlygos, parenkant įvairius šarminių metalų halogenidų taikinius (KBr, NaBr, NaI, KI, CsCl, CsI). Tipinės Rentgeno izotropinės spinduliuotės srauto vertės 1e6 ir 2.8e5 fotonų per sekundę, atitinkamai ties 4 keV ir 12 keV. Stebėta Rentgeno spinduliuotės anizotropija už taikinio, tačiau dėl silpno signalo neįmanoma atlikti kiekybinio įvertinimo.
Pagrindiniai rezultatai pristatyti tarptautinėje mokslinėje konferencijoje Open Readings 2019.

Taškinių ir linijinių defektų sąveikos tyrimas heksagoniniame boro nitride Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0254

Projekto tikslas
Projektas yra skirtas ugdyti studentų gebėjimus vykdant tyrimus semestro metu. Projekto metu bus ištirta taškinių ir linijinių defektų sąveika heksagoniniame boro nitride (h-BN) naudojant klasikinius sąveikos potencialus ir molekulinę dinamiką. h-BN ir kitų dvimačių (2D) ir sluoksniuotų (angl. layered) medžiagų tyrimai ir panaudojimas naujos kartos elektronikos ir optoelektronikos prietaisuose yra daug dėmesio sulaukianti tyrimų tema. Neseniai atrasta pavienių fotonų emisija iš defektų atveria galimybes pritaikyti h-BN kvantinei kompiuterijai, kvantinei komunikacijai ir kvantinei metrologijai. Deja, iki šiol vyksta diskusijos dėl tikslaus h-BN pavienių fotonų emisijos mechanizmo. Žinant šios pavienių fotonų emisijos mechanizmą, būtų galima kurti ir optimizuoti kompaktiškus ir efektyvius kvantinės optoelektronikos prietaisus. Cheminio nusodinimo iš garų fazės (CVD) metu, auginant h-BN neišvengiamai atsiranda taškinių defektų, dislokacijų, kristalinių domenų ribų, o eksperimentiniai rezultatai rodo kvantinę emisiją srityse, kuriose yra šie defektai. Projekto metu studentas pereis prie sudėtingesnių h-BN sistemų modeliavimo darbų, įgaus praktinių įgūdžių dirbti su molekulinės dinamikos simuliacijų programomis ir įgaus žinių apie taškinių ir linijinių defektų sąveikas. Šie rezultatai duos svarbių įžvalgų apie egzistuojančius efektus tiriamose ir leisti priartėti prie kvantinės emisijos mechanizmo atradimo. Projektas padės studentui įgauti daugiau mokslinių žinių bei įgūdžių studijų metu ir tęsti pradėtus darbus Lietuvoje.

Studentas: Vytautas Žalandauskas
Vadovas: dr. Audrius Alkauskas

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto metu kompiuterinio modeliavimo metodais buvo ištirtos spėjamo pavienius fotonus emituojančio taškinio defekto sąveikos su linijiniais dislokacijos defektais tūriniame heksagoniniame boro nitride. Linijinių defektų sukurti kristaliniai sutrikdymai ir įtempimai dvimačiuose kristaluose tęsiasi dideliais atstumais, daro įtaką vietinei taškinių defektų geometrijai ir galimai jų optinėms savybėms bei suteikia svarbių įžvalgų tyrimams ateityje.

 

Įvykdyti projektai:


Reaktyviojo magnetroninio dulkinimo metodu paruoštų aliuminio oksido/aliuminio nitrido dangų vystymas bei tyrimas (ReMAlON) Nr. 09.3.3-LMT-K-712-03-0026
Projektas yra skirtas ugdyti studentų gebėjimus vykdant tyrimus semestro metu. Projekto metu ketinama tirti oksido/aliuminio nitrido dangas. Tokio tipo dangų kūrimas leidžia sujungti norimas Al2O3 ir AlN medžiagų savybes. Kol kas yra labai mažai informacijos apie tokio tipo dangas, nors žinoma, kad Al2O3 ir AlN medžiagos pasižymi dideliu draustinių energijų juostos pločiu, taip pat yra skaidrios nuo UV iki IR diapozone, todėl šių optinių dangų vystymas bei jų pritaikymas gali būti labai perspektyvus lazerinių sistemų srityje. Projekto metu studentas išmoks dirbti su moksliniais žurnalais bei knygomis, įgaus praktinių įgūdžių dirbti su magnetroninio dulkinimo įranga, įgaus žinių apie vakuumo gavimą, slėgio matavimą bei temperatūros kitimą proceso metu. Studentas taip pat įgaus praktinių žinių dirbdamas su keletu mikroskopijos technologijų (optinė, atominių jėgų, skenuojanti elektroninė) bei matuodamas bandinių optines savybes. Be to, studentas išmoks apibendrinti bei interpretuoti gautus rezultatus. Projektas ReMAlON padės įgauti dar daugiau mokslinių žinių bei įgūdžių studijų semestro metu, vykdant ši mokslinį tyrimą.Vadovas dr. Alexandr Belosludtsev turi >5 metų patirtį plonų sluoksnių formavimo ir charakterizavimo srityse. Jis yra 7 mokslinių publikacijų autorius ir bendraautorius. Per šį laikotarpį mokydamasis bei stažuodamasis įvairiose šalyse įgijo reikiamų įgūdžių ugdyti jaunuosius mokslininkus. Anksčiau sėkmingai vadovavo 2 bakalauro bei 2 magistro studentų darbams, kurių metu gauti rezultatai buvo publikuoti moksliniuose straipsniuose bei pristatyti konferencijose. Šiuo metu yra vieno bakalauro studento vadovas, su kuriuo per 6 mėnesius parengė straipsnį, kuris šiuo metu yra pateiktas į mokslinį žurnalą.
Polipirolo sluoksnių pritaikymas PLED technologijoje Nr. 09.3.3-LMT-K-712-03-0029
Polimeriniai šviestukai yra neatsiejama šiuolaikinių technologijų dalis. PLED pagrindą sudaro elektrai laidūs polimerai kaip polifluorenai, polibenzopirolai, polifenilvinilenai, kurie skleidžia šviesą, esant elektros srovei. Šiame projekte pasirinktas vandenyje tirpus ir elektroliuminescencinėmis savybėmis pasižymintis poli[[2-metoksi-5-(3-sulfonatopropoksi)-1,4-fenilen]-1,2-etenediyl] (MPS-PPV) polimeras, kuris bus sintetinamas ir pritaikomas polipirolo (PPy) sluoksnių pasluoksnyje. Tokiu būdu numatoma sukurti naują elektroliuminescencinį bisluoksnį, kuris gali būti komercializuotas ir toliau tyrinėjamas moksliniais tikslais, o tokių sluoksnių gamybos technologija turi didelį potencialą kurti naujus paviršiaus elektrinio laidumo charakterizavimo įrankius.
Eksperimentinis tiesinio optinio židinio lazerinių pluoštų realizavimas erdvinio skystųjų kristalų moduliatoriaus pagalba (OptiMod) Nr. 09.3.3-LMT-K-712-03-0057
Fotonika yra yra pripažinta Europos Komisijos (EK) kaip viena iš kertinių įgalinančių technologijų. Sudėtinė fotonikos dalis yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Tai yra sudėtingas procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės yra pjaunamos, skaidomos bei apdirbamos tūryje. Tokie procesai vis dažniau reikalauja netradicinių lazerinių pluoštų, kur tampa svarbi ir pluošto struktūra židinio židinio aplinkoje. Dėl šios priežasties yra svarbu gebėti valdyti impulsinio pluošto struktūrą bei erdvinę-laikinę sandarą. Tiek Lietuvos lazerių pramonės kompanijos, tiek moksliniai tyrimo centrai, dirbantys su skaidrių terpių mikroapdirbimu, jaučia poreikį atlikti tiek teorinius, tiek eksperimentinius darbus mokslo institucijose. Šiuo teikiamu projektu bus bandoma spręsti viena iš su lazeriniu skaidrių terpių mikroapdirbimu susijusių užduočių. Bus bandoma eksperimentiškai realizuoti įvairios formos skerspjūvio (apskritiminio, parabolinio, eliptinio ir t.t.) bei kontroliuojamo tiesinio židinio formos lazerinius pluoštus.Pagrindinis projekto tikslas yra naujų monochromatinių bei ultratrumpų pluoštų formavimas su erdviniais skystųjų kristalų moduliatoriais (angl. SLM – spatial light modulator). Šių moduliatorių pagalba bus formuojami naujoviškos sandaros lazeriniai pluoštai. Formuojama bus dviem būdais: a) kaip sklaida atspindyje nuo difrakcinio elemento bei b) kaip erdvinio spektro elementas. Bus metodiškai nagrinėjamas šių pluoštų sklidimas bei sistemiškai tobulinamos maskutes atsižvelgiant į eksperimentinius rezultatus. Vykdant šį projektą bus išvystyti naujo tipo difrakciniai bei erdviniai-spektriniai elementai, skirti specifiniams skaidrių terpių apdirbimui pritaikytiems impulsiniams pluoštams sukurti. Tai leistų Fotoninių technologjų industrinei laboratorijai paspartinti industrinio tipo prototipo sukūrimą bei motyvuotų jauną tyrėją tęsti karjerą Lietuvos moksle.
Skulptūrinių dangų pagrindu suformuoti poliarizatoriai nulio laipsnių šviesos kritimo kampui Nr. 09.3.3-LMT-K-712-03-0052
Projektas yra skirtas ugdyti studentų gebėjimus vykdant tyrimus semestro metu. Planuojama įgyvendinti eksperimentinius tyrimus, skirtus poliarizatorių nulio laipsnių šviesos kritimo kampui vystymui Projekto metu ketinama formuoti skulptūrines dangas, pasižyminčias anizotropinėmis savybėmis. Eksperimentiniai tyrimai apims vienasluoksnių ir daugiasluoksnių dangų charakterizavimą, plonų sluoksnių savybių nuo garinimo parametrų tyrimus ir kt. Projekto metu studentas išmoks dirbti su moksliniais žurnalais bei knygomis, įgaus praktinių įgūdžių dirbti su MTEP įranga, įgaus žinių apie vvienasluoksnių ir daugiasluoksnių dangų charakterizavimą ir t.t. Be to, studentas išmoks apibendrinti bei interpretuoti gautus rezultatus. Projektas padės įgauti daugiau mokslinių žinių bei įgūdžių studijų semestro metu, vykdant ši mokslinį tyrimą. Projekto įgyvendinimo metu pasiektus mokslinius rezultatus ketinama publikuoti moksliniame žurnale. Išvystyta poliarizatorių formavimo metodika taip pat leis kurti novatoriškus optinius komponentus, kurie bus naudojami lazerinėse sistemose.
Geometrinės fazės elementų ir jais generuojamų optinių impulsinių pluoštų eksperimentinis tyrimas (GeoPuls) Nr. 09.3.3-LMT-K-712-03-0054
Fotonika yra yra pripažinta Europos Komisijos (EK) kaip viena iš kertinių įgalinančių technologijų. Sudėtinė fotonikos dalis yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Tai yra sudėtingas procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės yra pjaunamos, skaidomos bei apdirbamos tūryje. Tokie procesai vis dažniau reikalauja netradicinių lazerinių pluoštų, kur tampa svarbi ir pluošto struktūra židinio židinio aplinkoje. Dėl šios priežasties yra svarbu gebėti valdyti impulsinio pluošto struktūrą bei erdvinę-laikinę sandarą. Lazeriniame mikroapdirbime tampa svarbi ir elektromagnetinio pluošto poliariazacija. Jau dabar literatūroje atsiranda vis daugiau nuorodų į tai, jog poliarizacija gali gerokai pagerinti skaidrių terpių lazerinio mikroapdirbimo efektyvumą su femtosekundinių trukmių impulsais.Geometrinės fazės elementais įgalina sugeneruoti įvairaus fazės, intensyvumo ir poliarizacijos skirstinio impulsinius pluoštus. Geometrinės fazės elementų tyrimas generuojant sudėtingus pluoštus yra reikalingas įvertinti šio metodo patrauklumui ir vėlesniam savybių gerinimui. Analizuojant pluošto židinio intensityvumo skirstinį bus įvertintas ne tik geomterinės fazes elemento efektyvumas bet ir skirtingų įmantrių impulsinių pluoštų pritaikomumas mikrofabrikavimui. Vykdant šį projektą bus išvystyti naujo tipo 2D ir 3D geometrinės fazės elementai, skirti specifiniams skaidrių terpių apdirbimui pritaikytiems impulsiniams pluoštams sukurti.
Studentas Artūras Grabusovas atliko mokslinę praktiką Fizinių ir technologijos mokslų centre. Šio projekto eigoje magistrantas surinko eksperimentinę schemą kuria buvo analizuojami geometrinės fazės elementai ir jais generuojami Beselio, Matjė pluoštai. Šiuo metu GFE generuojamų pluoštų geometrinės savybės gerai atitinka skaitmeninio modeliavimo rezultatus, tačiau dalies elementų efektyvumas siekia vos 5 %. Siekiant padidinti šių elementų efektyvumą siekiama tobulinti GFE užrašymo ypatumus, rasti naujų metodikų pluoštelių generavimui. Generuojamų pluoštelių pavyzdžiai pademonstruoti paveikslėliuose, tyrimų rezultatai pristatyti konferencijose ir bus atspausdinti straipsnyje.
Studentų mokslinė praktika, vasaros praktika - 2018 m. liepos - rugpjūčio mėn.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0081 (1200-SF108). Didelio elektrochemiškai aktyvaus paviršiaus ploto molibdeno oksido sluoksnių sintezė zolių-gelių metodu. 2018.07-2018.08. Vadovas - Skirmantė Butkutė, Studentas - Agnė Minderytė.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0083 (1200-SF109). Aktyvios korozinės apsaugos Ce dangos. 2018.07-2018.08. Vadovas - Rimantas Ramanauskas, Studentas - Delianas Palinauskas.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0105 (1200-SF110). Barjerinių HfO2 sluoksnių formavimas ant Mg-Nb lydinio paviršiaus atominių sluoksnių nusodinimo metodu ir korozinių savybių tyrimas. 2018.07-2018.08. Vadovas - Konstantinas Leinartas, Studentas - Gabrielius Ernis Valiulis.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0106 (1200-SF111). Mg lydinio paviršiaus modifikavimas atominių sluoksnių nusodinimo metodu suformuotu TiO2 ir elektrocheminių savybių tyrimas Hanks‘o tirpale. 2018.07-2018.08. Vadovas - Asta Grigucevičienė, Studentas - Silvija Juciutė.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0138 (3500-SF112). Peteliškės tipo terahercinės spinduliuotės detektorių kūrimas ant aliuminio galio nitrido - galio nitrido heterosandūros. 2018.07-2018.08. Vadovas - Irmantas Kašalynas, Studentas - Justinas Jorudas.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0196 (2300-SF113). Fotopolimerizacijos proceso tyrimas panaudojant iš anskto pašildytą bandinį ir interferencinę litografiją. 2018.07-2018.08. Vadovas - Evaldas Stankevičius, Studentas - Žygimantas Prielaidas.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0229 (2700-SF114). Femtosekundinės trukmės vektorinių parabolinių nedifraguojančių ir dispersiškai medžiagoje neplintančių pluoštų tyrimas (ParaFemto). 2018.07-2018.08. Vadovas - Sergejus Orlovas, Studentas - Pavel Gotovski.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0240 (2200-SF115). Vektoriniai Matjė tipo nedifraguojantys ir nedisperguojantys femtosekundiniai pluoštai skaidriame dielektrike (VektorFemto). 2018.07-2018.08. Vadovas - Vidmantas Remeikis, Studentas - Vitalis Vosylius.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0247 (1200-SF116). Lazeriu indukuoto cheminio stiklų ėsdinimo tyrimas (LaCheStik). 2018.07-2018.08. Vadovas - Irena Savickaja, Studentas - Kamilė Kasačiūnaitė.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0250 (2200-SF117). Rentgeno spinduoliuotės žadinimo femtosekundinio lazerio impulsais išeigos optimizavimas. 2018.07-2018.08. Vadovas - Artūras Plukis, Studentas - Ernestas Nacius.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0254 (3400-SF118). Legiruoto polimero sintezė ant tekstilinio audinio substrato. 2018.07-2018.08. Vadovas - Arūnas Stirkė, Studentas - Augustas Šukys.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0258 (3400-SF119). PEF poveikio tyrimas skirtingų mielių kamienų sienelei. 2018.07-2018.08. Vadovas - Raimonda Celiešiūtė, Studentas - Živilė Buivydaitė.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0268 (2300-SF120). Metalinės dangos nusodinimas ant stiklo, panaudojant lokalų paviršiaus aktyvavimą lazerine spinduliuotę – lazerio parametrų įtaką dangos kokybei. 2018.07-2018.08. Vadovas - Karolis Ratautas, Studentas - Modestas Sadauskas.
  • 09.3.3-LMT-K-712-09-0273 (2300-SF121). Stiklo padengto plona vandens plėvele pjovimas didelio impulsų pasikartojimo dažnio lazerine spinduliuote. 2018.07-2018.08. Vadovas - Edgaras Markauskas, Studentas - Laimis Zubauskas.