Projekta nosaukums: Nākamās paaudzes kodola-apvalka ZnO tetrapodu loģiskie slēdži ar integrētiem 2D materiāliem
Pētniecības pieteikuma nr: 1.1.1.9/LZP/2/25/201
Projekta ilgums: 01.10.2025.-30.09.2028.
Projekta vadītājs: Ph.D. Annamarija Trausa, Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts (LU CFI)
Kopējais finansējums: 187 557.60 EUR
Eiropas Reģionālās attīstības fonda (ERAF) finansējums: 159 423.96 EUR
Valsts budžeta finansējums: 18 755.76 EUR
LU CFI finansējums: 9 377.88 EUR
Projekta kopsavilkums:
Projekta mērķis ir izstrādāt jauna veida, mehāniski pārkonfigurējamas, zemas enerģijas patēriņa loģiskās iekārtas, kuras balstītas uz kodola-apvalka tipa ZnO tetrapodiem, pārklātiem ar 2D materiāliem (WS₂, MoS₂). Galvenās aktivitātes ietvers ZnO tetrapodu sintēzi un pārklāšanu, loģisko ierīču izgatavošanu, to nanomanipulāciju un elektromehānisku raksturošanu, kā arī datu analīzi un rezultātu izplatīšanu.
PROJEKTA PROGRESS
Laika periods: 01.06.2026. - 30.09.2026.
Šajā laika periodā projekta īstenošana turpinājās saskaņā ar darba plānu, galvenokārt koncentrējoties uz WP1 aktivitātēm (ZnO tetrapodu sintēzi un raksturošanu), kā arī WP4 aktivitātēm, kas saistītas ar zinātnisko rezultātu izplatīšanu, zināšanu apmaiņu, starptautiskās sadarbības stiprināšanu un sabiedrības iesaisti zinātnē. Vienlaikus tika uzsākti sagatavošanās darbi WP2 (kodola-apvalka ZnO tetrapodu pārklāšana un raksturošana) īstenošanai.
Šajā periodā turpinājās ilgtermiņa mobilitāte Dienviddānijas Universitātē (SDU) prof. Yogendras Kumar Mishras pētniecības grupā. Mobilitātes laikā tika turpināts darbs pie ZnO tetrapodu sintēzes un sintēzes parametru optimizācijas, īpašu uzmanību pievēršot nanostruktūru izmēru un morfoloģijas kontrolei. Papildus pētnieciskajām aktivitātēm tika sniegts praktisks atbalsts bakalaura līmeņa studentam eksperimentālo mērījumu veikšanā, iegūto rezultātu analīzē un bakalaura darba sagatavošanā. Šīs aktivitātes veicināja zināšanu un praktisko iemaņu pārnesi, kā arī stiprināja sadarbību starp Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtu un Dienviddānijas Universitāti.
Pēc mobilitātes noslēguma pētnieciskais darbs tika turpināts Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtā. Tika uzsākta gatavošanās nākamajam projekta posmam – WP2, kura mērķis ir izveidot un raksturot kodola-apvalka tipa ZnO tetrapodu heterostruktūras ar integrētiem 2D materiāliem (WS₂ un MoS₂).
No 2026. gada 14. līdz 17. septembrim projekta pētniece piedalījās starptautiskā konferencē E-MRS 2026 Fall Meeting Varšavā, Polijā, kur uzstājās ar 30 minūšu uzaicināto referātu (invited talk) “Smart ZnO/MoS₂ core-shell tetrapod heterostructures for nanoelectronics” simpozijā “Smart materials for nanoelectronics – nanophotonics”, sesijā “S04 Emerging Nano-Oxide Semiconductor Devices”. Prezentācijā tika aplūkota ZnO/MoS₂ kodola-apvalka tetrapodu heterostruktūru izstrāde un to potenciālais pielietojums nākamās paaudzes nanoelektroniskajās ierīcēs. Dalība konferencē nodrošināja iespēju prezentēt projekta pētniecības virzienu starptautiskai zinātniskajai sabiedrībai, apmainīties ar idejām un nodibināt jaunus profesionālos kontaktus potenciālai turpmākai sadarbībai.
2026. gada 25. septembrī projekta pētniece piedalījās Eiropas Zinātnieku nakts pasākumā Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtā, kur iepazīstināja apmeklētājus ar projekta mērķiem, pētniecības aktivitātēm un ZnO nanostruktūru potenciālu nākamās paaudzes elektronikas izstrādē. Pētniece bija arī viena no pasākuma vēstnešiem (Raksts: LU zinātnes “zvaigznes” iznāk uz Latvijas lielākās zinātnes skatuves Eiropas Zinātnieku naktī).
Viņa vadīja interaktīvu izlaušanās istabu, veicinot sabiedrības, īpaši jauniešu, interesi par zinātni un pētniecību. Šīs aktivitātes tiešā veidā atbilst WP4 uzdevumiem, kas paredz projekta rezultātu popularizēšanu un sabiedrības iesaisti zinātnē.
Kopumā šajā periodā tika turpināta projekta zinātnisko uzdevumu īstenošana, stiprināta starptautiskā sadarbība un zināšanu pārnese, kā arī nodrošināta projekta atpazīstamība gan starptautiskajā zinātniskajā vidē, gan plašākā sabiedrībā.
Laika periods: 01.03.2026. - 31.05.2026.
Šajā laika periodā projekta īstenošana turpinājās saskaņā ar darba plānu, galvenokārt koncentrējoties uz WP1 aktivitātēm (ZnO tetrapodu sintēzi un raksturošanu), kā arī WP4 aktivitātēm, kas saistītas ar projekta koordināciju, zināšanu apmaiņu un starptautiskās sadarbības stiprināšanu.
Šajā periodā tika uzsākta projekta ilgtermiņa mobilitāte Dienviddānijas Universitātē (SDU) Prof. habil. Yogendras Kumar Mishras grupā. Mobilitāte ir būtiska WP1 īstenošanas daļa, jo tā nodrošina piekļuvi SDU pieredzei ZnO tetrapodu sintēzē, izmantojot liesmas transporta metodi, un veicina praktisku zināšanu pārnesi starp sadarbības partneriem.
Mobilitātes laikā galvenā uzmanība tiek veltīta ZnO tetrapodu ar kontrolētu kāju izmēru sintēzei. Šādu nanostruktūru iegūšana ir nozīmīga turpmākai nanoslēdža izveidei, jo tetrapodu morfoloģija un izmērs ietekmēs gan 2D materiālu pārklājumu uznešanu nākamajos projekta posmos, gan atsevišķu tetrapodu novietošanu uz elektrodu platformām un elektromehānisko īpašību testēšanu.
Tā kā nanosizmēra ZnO tetrapodu sintēze ar atkārtojamu morfoloģiju ir tehnoloģiski sarežģīta, tika veikti daudzi sintēzes mēģinājumi, mainot sintēzes parametrus. Šīs aktivitātes tiešā veidā atbilst WP1 uzdevumiem un projekta riska mazināšanas stratēģijai, kas paredz sintēzes procesa optimizāciju, lai iegūtu augstas kvalitātes ZnO tetrapodus ar pielāgotu izmēru un morfoloģiju.
Vienlaikus tiek stiprināta sadarbība starp Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtu un Dienviddānijas Universitāti. Notikušas produktīvas zinātniskās diskusijas un jaunu pētniecības pieteikumu ideju attīstīšana.
Laika periods: 01.10.2025.- 28.02.2026.
Projekts “Nākamās paaudzes kodola-apvalka ZnO tetrapodu loģiskie slēdži ar integrētiem 2D materiāliem” (Nr. 1.1.1.9/LZP/2/25/201) tika uzsākts 2025. gada 1. oktobrī. Jau pirmajos projekta mēnešos tika īstenotas aktivitātes, kuru mērķis bija nostiprināt pamatus projekta laika grafikā paredzētajām darba pakām (WP) un projekta veiksmīgai uzsākšanai. Šīs aktivitātes bija cieši saistītas ar WP1 (ZnO tetrapodu sintēze un raksturošana) sākotnējo posmu, WP3 (ierīču izgatavošana) sagatavošanas fāzi un WP4 (projekta izplatīšana un redzamība) aktivitātēm.
Uzreiz pēc projekta uzsākšanas tika sākts darbs pie ierīču platformas sagatavošanas. Izmantojot fotolitogrāfiju un plāno kārtiņu uznešanas tehnoloģijas, tika izgatavoti mikrostrukturētas pamatnes ar zelta elektrodiem. Šis solis ir būtisks WP3 ietvaros, kur vēlāk tiks precīzi novietoti atsevišķi kodola-apvalka (core-shell) ZnO tetrapodi un veikti to elektriskie mērījumi. Paralēli, WP4 ietvaros tika izstrādāts un sagatavots projekta informatīvais plakāts, kas šobrīd ir publiski izvietots LU Cietvielu fizikas institūtā, tādējādi palielinot projekta redzamību.
No 2025. gada 1. līdz 2. novembrim tika īstenota zinātniskā vizīte IFIMUP, Portu Universitātē. Tās galvenais mērķis bija apspriest 2D materiālu (MoS₂, WS₂) integrācijas stratēģijas sarežģītās 3D ZnO tetrapodu struktūrās, kas ir centrālais projekta koncepts. Tā kā projekts bija tikko sācies, šīs konsultācijas bija īpaši nozīmīgas eksperimentālās nenoteiktības mazināšanai pirms 2D materiālu uznešanas uzsākšanas.
No 2025. gada 3. līdz 6. novembrim dalība starptautiskajā konferencē International Conference on Layered Materials and Devices: From Atoms to Chips (Bragā) ļāva prezentēt projekta konceptu agrīnā attīstības posmā. Tas bija stratēģiski nozīmīgi - diskusijas ar 2D materiālu un nanoelektronikas ekspertiem palīdzēja precizēt ierīces elektromehānisko testēšanas stratēģiju pirms aktīvākas izgatavošanas darbu uzsākšanas nākamajās darba pakotnēs. Tikšanās Starptautiskajā Ibērijas Nanotehnoloģiju laboratorijā (INL) pavēra iespējas nākotnes sadarbībai simulāciju jomā, kas vēlāk var stiprināt WP3 īstenošanu.
No 2025. gada 28. novembra līdz 5. decembrim tika īstenota sagatavošanās mobilitātes vizīte Dienviddānijas Universitātes (SDU) Mads Clausen institūtā. Vizītes laikā tika apspriesti sintēzes parametri un raksturošanas stratēģijas. 2025. gada 1. decembrī notika uzaicinātā prezentācija, kurā SDU pētniecības grupai tika iepazīstināti projekta mērķi un realizētās aktivitātes. Šī vizīte bija stratēģiski nozīmīga, jo nākamais WP1 posms paredz ZnO tetrapodu sintēzi un padziļinātu raksturošanu SDU, kur sadarbībā ar partnerinstitūciju tiks īstenota liesmas transporta metode un papildus strukturālā analīze. Savlaicīga sintēzes metodoloģijas un raksturošanas pieeju saskaņošana samazina tehniskos riskus un nodrošina koordinētu ZnO tetrapodu sintēzes uzsākšanu.
