Doktorantūra

T008 doktorantūros temų aprašymai 2022

 

Nr.

Kryptis

Vadovas

Temos pavadinimas LT

Temos pavadinimas EN

T 008 Medžiagų inžinerija

1.

T 008

Dr. Alexandr Belosludtsev 

Magnetroninio dulkinimo technologijos optimizavimas optinių dangų paruošimui

Optimization of magnetron sputtering technology for optical coating preparation

Viena pazangiausių technologijų optinių dangų gamybai yra magnetroninis dulkinimas. Ankstesniuose tyrimuose pademonstruota galimybe efektyviai derinti gaminamos optinės dangos parametrus naudojant skirtingas medžiagas bei įvairias dengimo sąlygas. Tačiau šiuose tyrimuose trūksta detalesnių įžvalgų apie vykstančias reakcijas plazmoje, optinio paviršiaus įtaką dangos savybėms bei dangos sluoksnių augimo proceso eigą. Šis dokturantūros studijų baigiamasis darbas bus susijęs su optinių dangų optimizavimo bei paruošimo tyrimais, ir optinių dangų struktūros bei galutinio produkto analizavimu.

< Atgal  |  ↑ Į viršų

 

2.

 

T 008

 

Dr. Rytis Buzelis 

 

Plonų dielektrinių sluoksnių formavimas ant struktūrizuotų elementų naudojant atominio sluoksnio nusodinimo technologiją

 

Formation of thin dielectric layers on structured elements using atomic layer deposition technology

Interferencinėms dangoms formuoti ant plokščių paviršių plačiai naudojamos standartinės puikiai išvystytos plonų sluoksnių dengimo technologijos. Dėl kryptingo nusodinamų dalelių srauto šios technologijos netinka kuriant dangas ant sudėtingos formos darinių ar micro/nano struktūrizuotų paviršių.
Atominio storio sluoksnio nusodinimo (ALD) technologija yra perspektyvi optinių dangų formavimui ant sudėtingos formos pagrindų, tačiau siekiant pritaikyti šį metodą labai svarbu nustatyti, kaip optinės bei mechaninės savybės priklausys nuo technologinio proceso parametrų.
Bus ištirtos ALD technologijos galimybės formuojant optines dangas ant mechaniškai neatsparių mikro/nano darinių paviršių. Planuojami tyrimai bus vykdomi naudojant hibridinius polimerų mikrodarinius, pagamintus tiesioginio lazerinio rašymo būdu ir dielektrinius nanoskulptūrinių sluoksnių paviršius. Abiem atvejais bus siekiama gauti reikalingas optines bei mechanines savybes be paviršius deformacijų.

< Atgal  |  ↑ Į viršų

 

3.

 

T 008

 

Dr. Mindaugas Gedvilas 

 

Nanogardelių tiesioginis lazerinis rašymas ultratrumpais lazerio impulsais

 

Direct laser writing of nanogratings using ultra-short laser pulses

Aktualumas: Periodinių nanodarinių (nanogardelių), suformuotų veikiant medžiagą lazerio spinduliuote, pastarąjį dešimtmetį rado labai platų taikymo spektrą. Tokie nanodariniai yra formuojami siekiant kontroliuoti medžiagų paviršiaus drėkinimą, Ramano sklaidos spektrų jautrumą, pagerinti šviesos absorbcijos savybes, pakeisti medžiagos spalvą, naudojami šviesos sužadinimui, mikro-optiniuose elementuose, bio-jutikliuose, Brego reflektorių ir difrakcinių gardelių rašymas ant šviesolaidžių šviesolaidiniam ryšiui ir t.t.
Mokslinis naujumas: Tik pastaruoju metu mokslinėje literatūroje atsiranda darbų kuriuose atliekami bandymai formuojant tvarkingas nanogardeles medžiagos paviršiuje naudojant femtosekundinius ir pikosekundinius impulsus. Nanogardelių taikymų srityse pagrindinis juos charakterizuojantis parametras yra jų periodas ir todėl yra svarbu sugebėti jį kontroliuoti. Lazerinis nanogardelių rašymas mokslinėje literatūroje dar mažai ištyrinėtas, todėl tai visiškai nauja ir labai mažai išnagrinėta mokslo ir technologijų sritis kurioje dar yra labai daug nežinomųjų.
Perspektyvumas: Siūlomo disertacinio darbo tikslas ištirti tvarkingų nanogardelių formavimo ypatumus metalo paviršiuje panaudojant ultratrumpų impulsų lazerinę spinduliuotę. Tai labai perspektyvi mokslo ir technologijų sritis, kadangi supratus pagrindinius mechanizmus, lemiančius nanogardelių formavimąsi, bus galima optimizuoti procesą ir jas sparčiai rašyti dideliame plote, taip praplečiant jų pritaikymo galimybes. To išeigoje bus kelis kartu paspartintas lazerinio apdirbimo procesas bei pagerinta kokybė, kas atpigins nanogardelių rašymo lazerinę technologiją.

< Atgal  |  ↑ Į viršų

 

4.

 

T 008

 

Doc. Dr. Vytautas Jukna 

 

Geometrinės fazės elementų gamybos tobulinimas, optimizavimas ir naujų optinių elementų kūrimas bei integravimas į lazerines sistemas

 

Geometrical phase element fabrication methods refinement, optimization, and new optical element development and integration into the laser systems

Geometrinės fazės elementai (GFE) kuriami siekiant ne tik panaudoti lazerio pluošto transformacijoms sukurti, bet jau skverbiasi ir į jų pačių vidinę sandarą. Pastebėta, kad siekiant šiuos GFE panaudoti plačiau reikalinga išvystyti jų gamybos technologiją. Pirmasis kliuvinys stabdantis jų integraciją tai nepakankamas efektyvumas. Šio darbo tikslas yra sukurti gamybos technologiją, rasti sąlygas kuriomis galima gaminti geometrinės fazės elementus turinčius didelį efektyvumą. Labai dažnai šie GFE yra naudojami kartu su poliarizatoriais ir kitais refrakciniais optiniais elementais, todėl bus bandoma šias gardeles formuoti pačių elementų tūryje tokiu būdu tikimasi sumažinti optinių elementų kiekį optinėje sistemoje. Kitas optimizavimo būdas tai greitinti elemento gamybą atsisakant mechaninių elementų ir keičiant juos valdomais elektroniniu būdu. Doktorantūros metu bus siekiama apžvelgti GFE gamybos aspektus ir juos tobulinti, tuo pačiu sukurti įmantrius lazerinių pluoštų transformatorius. 

< Atgal  |  ↑ Į viršų

 

5.

 

T 008

 

Dr. Genrik Mordas 

 

Lazerinių 3D spausdinimo technologijų taikymas kompozitinių struktūrų gamybai

 

Application of laser 3D printing technologies for the production of composite structures

Adityvi gamyba apibūdina technologijas, kurių pagalba sluoksnis po sluoksnio iš pasirinktos medžiagos yra formuojami trimačiai objektai. Pagrindinis šių technologijų pranašumas yra gebėjimas gaminti labai sudėtingą geometriją, leidžiančią visiškai pertvarkyti vidinę ir išorinę objekto sandarą, optimizuojant gaminio mechanines ir funkcines savybes. Šių technologijų taikymo apribojimas yra ribota spausdinimo medžiagų įvairovė. 
Doktorantūros tema – lazerinių 3D spausdinimo technologijų vystymas siekiant adityvios gamybos būdu formuoti kompozitines struktūras. Doktorantūros metu bus tiriama lazerio spinduliuotės sąveika su metalo ir keramikos milteliais, atliekama naujų medžiagų paieška bei lazerinių 3D spausdinimo technologijų taikymas kompozitinių struktūrų gamybai.
Šiai temai artimai susietas ir šio metu vykdomas „Lazerinių technologijų kompetencijos centras FTMC“ (LATEKOC) projektas. Taip pat yra ruošiamas atskiras MTEP projektas. 

< Atgal  |  ↑ Į viršų

 

6.

 

T 008

 

Dr. Evaldas Stankevičius 

 

Plazmoninių metalinių darinių formavimas naudojant lazerines technologijas

 

Formation of plasmonic metal structures using laser technologies

Paviršiaus plazmono poliaritonas (SPP) yra eksponentiškai nykstanti paviršinė elektromagnetinė banga sklindanti išilgai dielektriko ir metalo sandūros, kuri atsiranda dėl išorinės elektromagnetinės spinduliuotės sąveikos su kolektyvinėmis metalo išorinio sluoksnio elektronų osciliacijomis (plazmonais). Tiesiogiai veikiant lygų metalo paviršių šviesa, SPP bangų sužadinti negalima. SPP rezonansas pasireiškia spinduliuotės sugertimi ir labai stipriai priklauso nuo aplinkos terpės (dielektrinės konstantos). Remiantis šia priklausomybe, galimas platus plazmoninių darinių praktinis pritaikymas. Plazmonų rezonanso reiškinys plačiai naudojamas biologiniuose jutikliuose ir yra labai jautrus tyrimo metodas. Jis pagrįstas aplinkos terpės lokaliu lūžio rodiklio pokyčiu ties metalo-dielektriko sandūra, pasireiškiančiu plazmonų rezonanso vietos, intensyvumo, fazės ar poliarizacijos pasikeitimu. Šiuo reiškiniu pagrįsti jutikliai yra naudojami navikų ir antigenų bei maiste esančių alergenų nustatyme, vaistų bei baltymų tyrimuose, ląstelėse vykstančių procesų ar skirtingų molekulių adsorbcijos ir desorbcijos kinetikos stebėjime. Pagrindiniai metodai, naudojami poliaritonų sužadinimui, yra naudojant prizmę, skenuojantį artimo lauko optinį mikroskopą arba gardelę. Šio darbo metu bus tiriamos metalinių gardelių formavimas, naudojant lazerinę interferencinę litografiją ir tiesioginį rašymą. Be to, suformuotos gardelės bus išbandytos Ramano spektroskopijos tyrimams.  

< Atgal  |  ↑ Į viršų

 

7.

 

T 008

 

Dr. Evaldas Stankevičius 

 

Hibridinių nanodalelių sintezė taikant terminį lazerinį apdirbimą plonose dangose

 

Synthesis of hybrid nanoparticles using laser-induced heat treatment of thin films

Nanodalelės dėl savo specifinių savybių atveria naujas technines ir komercines galimybes. Jos naudojamos įvairiems technologiniams procesams, elektronikos pramonėje, medicinoje, farmacijoje, optikoje. Nanodalelių dydis kartais tampa kvantinių efektų, tokių kaip plazmonų rezonanso ir metalų puslaidininkinių savybių priežastimi. Nanodalelės dėl savo optinių ir elektrinių savybių, naudojamos biojutikliuose. Vieni populiariausi biojutiklių komponentai yra tauriųjų metalų (Au ir Ag) nanodalelės. Nanodalelių naudojimas biojutikliuose pagerina jų jautrumą. Lokalizuoto paviršiaus plazmonų rezonanso sugerčiai ir jutiklio linijos pločiui didelę įtaką daro nanodalelių dydis, medžiaga ir forma. Hibridinių nanodalelių sintezė įgalina kurti išskirtinėmis savybėmis pasižyminčias nanodaleles, atveriančias naujas galimybes metalu sustiprintoje fluorescencijoje (metal enhanced fluorescence – MEF), paviršiaus sustiprintoje Ramano sklaidoje (surface enchanced Raman scattering—SERS) ir biomedicinoje.  

< Atgal  |  ↑ Į viršų

 

8.

 

T 008

 

Dr. Artūras Ulčinas 

 

Didelio ploto ir aukštos erdvinės skyros paviršiaus tyrimo metodų kūrimas ir taikymas

 

Large area and high spatial resolution surface analysis methods – development and application

Miniatiūrizacija, kai sistemų ir komponentų matmenys mažinami tuo pat metu didinant apdorojamą plotą, išlieka svarbia technologine tendencija siekiant didinti išeigą ir efektyvumą, tuo pat metu mažinant energijos ir medžiagų sąnaudas. Pvz., lustų technologijoje formuojamų elementų matmenys siekia mažiau nei 10 nm, kai pagrindo skersmuo – 300 mm. Todėl didėja ir paviršiaus tyrimo metodų, pasižyminčių didele informacijos išeiga, aukšta erdvine skyra ir galimybe tirti didelį plotą, poreikis.
Šio darbo metu bus kuriami ir taikomi skenuojančio zondo mikroskopijos pagrindu sukurti spartūs paviršiaus tyrimo metodai, leisiantys tirti 1 mm2 plotą geresne nei 10 nm erdvine skyra. Pagrindinis dėmesys bus skiriamas a) fizikinių efektų ir parametrų, įtakojančių zondo ir paviršiaus sąveiką, tyrimui;  b) valdymo metodų kūrimui ir tyrimui, siekiant optimizuoti informacijos apie paviršių gavimo spartą ir skyrą; c) sukurtų metodų taikymui paviršiniams dariniams ir funkcinėms dangoms tirti, siekiant suformuoti  pagrindus defektų identifikavimo ir analizės bei didelės išeigos biocheminių nanojutiklių technologijoms.  

< Atgal  |  ↑ Į viršų

 

9.

 

T 008

 

Dr. Artūras Ulčinas 

 

Atominių jėgų mikroskopijos metodikos ląstelių struktūriniams ir viskoelastinių savybių tyrimams bioimitacinėse aplinkose

 

Atomic force microscopy methods for investigation of structural and viscoelastic properties of living cells on biomimetic substrates

Mechanobiologija – sparčiai besiplėtojanti tyrimų sritis, esanti biologijos, fizikos, chemijos ir inžinerijos sandūroje, ir skirta tirti mechaninių jėgų ir terpės mechaninių (viskoelastinių) savybių įtaką ląstelių struktūrai, proliferacijai, diferenciacijai, kompleksinei organizacijai ir t.t. Šiuo metu sutariama, kad in vitro tyrimuose ląstelių mikroskopinė aplinka turi kritinį vaidmenį, kuris gali kardinaliai įtakoti ląstelių struktūrą ir intra- bei inter-ląstelinius procesus. Atominių jėgų mikroskopija (AJM) yra tapusi vienu svarbiausių tyrimo metodų, leidžiančių tirti ląstelių ir jų augimo aplinkos struktūrą ir (visko)elastines savybes fiziologinėmis sąlygomis. Tuo pat metu, toliau vyksta intensyvūs eksperimentiniai ir teoriniai tyrimai kuriant ir validuojant naujas šios srities AJM metodikas ir susiejant jomis matuojamus parametrus su ląstelių ir proto-audinių savybėmis.
Šiame darbe bus kuriamos ir taikomos dinaminės ir kvazistatinės AJM metodikos, skirtos bioimitacinių terpių ir gyvų ląstelių mechaniniams moduliams (tamprumo, šlyties) kiekybiškai įvertinti.

< Atgal  |  ↑ Į viršų