Projekta nosaukums: Mērogojamu uzklāšanas tehnoloģiju attīstīšana nākamās paaudzes jaukto anjonu plānām kārtiņām
Pētniecības pieteikuma nr: 1.1.1.9/LZP/1/24/011
Projekta ilgums: 01.07.2025.-30.06.2028.
Projekta vadītājs: Dr.phys. Mārtiņš Zubkins, Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts (LU CFI)
Kopējais finansējums: 184 140 EUR
Eiropas Reģionālās attīstības fonda (ERAF) finansējums: 156 519 EUR
Valsts budžeta finansējums: 18 414 EUR
LU CFI finansējums: 9 207 EUR
Projekta kopsavilkums:
Jaukto anjonu plānajām kārtiņām piemīt unikālas strukturālas un funkcionālas īpašības, padarot tās par perspektīviem materiāliem dažādos inovatīvos pielietojumos, piemēram, viedajos logos, fotokatalīzē un enerģētikā. Šī projekta mērķis ir izstrādāt mērogojamas uzklāšanas tehnoloģijas, lai izgatavotu nākamās paaudzes jaukto anjonu savienojumu plānās kārtiņas ar funkcionālām īpašībām. Radot ilgtspējīgas, mērogojamas pārklājumu tehnoloģijas, projekts atbilst Latvijas Viedās specializācijas (RIS3) stratēģijām - 3. Viedie materiāli, tehnoloģijas un inženiersistēmas; 4. Viedā enerģētika.
Plānotās darbības ietver: (i) jaukto anjonu plāno kārtiņu izgatavošanu laboratorijas mērogā ar magnetrono izputināšanu, tostarp nanostrukturēšanu un izgatavošanas parametru optimizēšanu; ii) struktūras, ķīmiskā sastāva un funkcionālo īpašību noteikšanu, izmantojot modernas pētīšanas metodes, lai nodrošinātu atgriezenisko saiti izgatavošanas procesam; un (iii) uzklāšanas procesa mērogošanu, lai iegūtu augstas kvalitātes, vienmērīgus pārklājumus lielākās platībās.
Sagaidāmie rezultāti ietver itrija oksihidrīda (YHO) un pārejas metālu oksinitrīda (piem., TaON, Ti3O3N2, Zr3O3N3) plāno kārtiņu izgatavošanu ar uzlabotām īpašībām, detalizētu izpratni par to struktūras, sastāva un īpašību atkarībām un mērogojamu uzklāšanas protokolu, kas piemērots rūpnieciskiem pielietojumiem. Projekta ietekme ietver plāno kārtiņu klāsta paplašināšanu ar jaunām funkcionalitātēm, liela laukuma uzklāšanas tehnoloģiju attīstību un ieguldījumu pēcdoktorantūras pētnieka profesionālajā attīstībā, uzlabojot prasmes, zināšanas un pētniecības kapacitāti, tādējādi veicinot zinātnisko izcilību. Tiks publicēti četri zinātniskie raksti žurnālos, kas indeksēti Web of Science un Scopus datubāzēs, un izstrādāta un patentēta jauna kārtiņu uzklāšanas tehnoloģija. Pētījums tiks veikts Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta (LU CFI) Plāno kārtiņu laboratorijā, kas ir augsti novērtēta institūcija materiālzinātnes un cietvielu fizikas jomās.
PROJEKTA PROGRESS
Laika periods: 01.07.2025. - 30.09.2025.
Projekta īstenošanas gaitā tika sagatavoti itrija oksihidrīda (YHO) plāno kārtiņu paraugi uz dažādām pamatnēm, izmantojot magnetronā izputināšanas metodi. Pētījumos izmantotas stikla, monokristāliskā itrija stabilizētā cirkonija oksīda, silīcija un safīra (c-plaknes Al2O3) pamatnes. Paraugi tika izgatavoti ar mērķi noteikt to ķīmisko sastāvu, struktūru, svārstību spektrus un fotohromo efektu. Fotohromā efekta raksturošanai izmantots saules simulators, analizējot kārtiņu nokrāsošanās un atkrāsošanās dinamiku.
Tika nolasīts referāts “Role of hydrogen dynamics and deposition conditions in photochromic YHO/MoO3 bilayer films” starptautiskajā konferencē E-MRS Fall 2025 (15.-18. septembris), Varšava, Polija. Dalība konferencē veicināja LU CFI pētījumu atpazīstamību, jaunu kontaktu veidošanu (piemēram, Helsinku akseleratora laboratorija) un sniedza aktuālu ieskatu funkcionālo pārklājumu attīstības tendencēs, tieši atbalstot projekta mērķus. Tāpat apmeklēta RAC starptautiskā vasaras skola (24.–31. augusts) par difrakcijas un spektroskopijas metodēm materiālzinātnē (Tallina, Igaunija). Dalība pasākumā sekmēja starptautisko kontaktu paplašināšanu un iegūtās prasmes būs izmantojamas projekta realizācijā.
