ADVANCED MATERIALS INTERFACES A INVITAT SPRE PUBLICARE OPEN ACCESS O LUCRARE ȘTIINȚIFICĂ ELABORATĂ LA UTM

Proaspătul doctor în științe inginerești Vasile POSTICA și conducătorul său științific, prof. univ., dr. hab. Oleg LUPAN, șef Departament Microelectronică și Inginerie Biomedicală din cadrul Facultății Calculatoare, Informatică și Microelectronică, au făcut un pas nou pe făgașul internaționalizării UTM prin cercetări desfășurate în comun cu oameni de știință din cadrul Universității din Kiel, Germania, Institute of Experimental and Applied Physics din Germania, University of Petroleum and Energy Studies din India, Norwegian University of Science and Technology  din Norvegia.

 

Lucrarea științifică „Improved LongTerm Stability and Reduced Humidity Effect in Gas Sensing: SiO2 UltraThin Layered ZnO Columnar Films” – „Îmbunătățirea stabilității pe termen lung și reducerea efectului umidității în detectarea gazelor: ZnO pelicule columnare cu strat ultra-subțire de SiO2”, în volum de 33 de pagini de tipar  (https://onlinelibrary.wiley.com/action/downloadSupplement?doi=10.1002%2Fadmt.202001137&file=admt202001137-sup-0001-SuppMat.pdf), a fost acceptată spre publicare ca lucrare invitată în prestigioasa revistă de specialitate Advanced Materials Technologies (IF 5.969), care face parte din familia celei mai prestigioase reviste în domeniu Advanced Materials (IF 27.398).

Lucrarea reprezintă o investigație a influenței protecției suprafeței nanocoloanelor de ZnO asupra performanțelor de detectare a gazelor în medii cu umiditate relative înaltî. În lucrare, peliculele columnare nedopate și dopate (ZnO: Sn, ZnO: Fe, ZnO: Ag și ZnO: Cu) sunt acoperite cu un strat ultra-subțire de SiO2 (10-20 nm). Proprietățile de detectare a compușilor volatili (COV) și UV sunt evaluate în condiții ambientale diferite timp de ≈7 luni pentru a investiga impactul stratului superior de SiO2 asupra stabilității pe termen lung a probelor. Rezultatele obținute arată o imunitate ridicată a proprietăților de detectare a probelor acoperite cu SiO2 la umiditate. Mai mult, măsurătorile de detectare a gazelor arată că pierderea răspunsului după 203 de zile este semnificativ mai mică pentru probele acoperite, indicând o stabilitate mai mare a performanței de detectare. Calculele teoriei funcționale a densității (DFT) arată că speciile de apă se leagă puternic de atomii stratului de SiO2 de la suprafață cu un transfer de încărcare e -0,129, care este mult mai mare în comparație cu interacțiunea cu etanol și acetonă. Calculele arată legarea puternică a speciilor de apă pe stratul de SiO2 indicând absorbția preferențială a moleculelor de apă pe SiO2. Rezultatele teoretice și experimentale obținute demonstrează un rol important al stratului ultra-subțire de SiO2 de sus pentru a produce dispozitive sensibile la umiditate.

Rezultatele autorilor demonstrează că dispozitivele elaborate la UTM pot fi obținute din nano- și micro-coloane de înaltă cristalinitate. Dispozitivele obținute ar putea fi elementul cheie pentru electronica utilizată în medii nocive și au atras un mare interes datorită specificațiilor sale unice.

Prof. univ., dr. hab. Oleg LUPAN și discipolul său dr. Vasile POSTICA activează la Facultatea Calculatoare, Informatică și Microelectronică, Departamentul de Microelectronică și Inginerie Biomedicală (DMIB), Centrul de Nanotehnologii și Nanosenzori al UTM, la care au acces toți studenții ciclurilor 1, 2, 3. Vasile POSTICA este titularul a 6 discipline din cadrul DMIB-FCIM, a fost și deținătorul Bursei nominale (pe domenii) a Guvernului Republicii Moldova în 2018; are la activ peste 100 de lucrări științifice publicate pe parcursul anilor de studii la UTM, dintre care peste 60 lucrări ISI recenzate și 2 brevete de invenție. Numărul total de citări ale articolelor sale științifice a depășit cifra de 1900, conform SCOPUS, avându-l în calitate de conducător științific la tezele de MSc și PhD pe prof. univ., dr. hab. Oleg LUPAN.

Lucrarea științifică la care ne referim – „Improved LongTerm Stability and Reduced Humidity Effect in Gas Sensing: SiO2 UltraThin Layered ZnO Columnar Films” – a fost susținută parțial de Universitatea Tehnică a Moldovei și Guvernul Republicii Moldova, ANCD, prin Programul de Stat nr. 20.80009.5007.09. Director de proiect: rectorul UTM, prof. univ., dr. hab. Viorel BOSTAN.

Cercetători:

Vasile POSTICA, Oleg LUPAN, Anna GAPEEVA, Luka HANSEN, Rasoul KHALEDIALIDUSTI, Abhishek Kumar MISHRA, Jonas DREWES, Holger KERSTEN, Franz FAUPEL, Rainer ADELUNG, Sandra HANSEN.

Parteneri:

  • Center for Nanotechnology and Nanosensors, Department of Microelectronics and Biomedical Engineering, Technical University of Moldova, Stefan cel Mare Av. 168, MD 2004 Chisinau, Republic of Moldova;
  • Functional Nanomaterials, Institute for Materials Science, Faculty of Engineering, Kiel University, str. Kaiserstrasse 2, D-24143 Kiel, Germany;
  • Department of Physics, University of Central Florida, Orlando, FL, 32816, USA;
  • Department of Mechanical and Industrial Engineering at Norwegian University of Science & Technology, 74911, Trondheim, Norway;
  • Department of Physics, School of Engineering, University of Petroleum and Energy Studies, Bidholi via Premnagar, Dehradun 248007, India;
  • Chair for Multicomponent Materials, Institute for Materials Science, Faculty of Engineering, Kiel University, Germania.

Citește mai mult pe utm.md