unitatea executantă

27
MACHETA nr. XII Contractor : Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Fizica Materialelor Cod fiscal : RO9068280 Raport anual de activitate privind desfăşurarea programului nucleu CERCETARI AVANSATE IN DOMENIUL FIZICII STARII CONDENSATE SI A MATERIALELOR (COMAFI-III) anul 2012 Durata programului: 4 ani Data începerii: 2009 Data finalizării: 2012 (cu prelungire) 1. Scopul programului: Scopul programului a constat in obtinerea de noi cunostinte referitoare la proprietatile fizice ale starii materiei condensate, pentru intelegerea mecanismelor asociate unor proprietati specifice ale unor grupe de materiale si pentru optimizarea anumitor proprietati caracteristice. Programul a urmarit furnizarea cunostintelor necesare prezicerii, modificarii si proiectarii proprietatilor de material, in scopul ameliorarii acestora. Cercetarile au avut un caracter interdisciplinar si de frontiera , fiind bazate pe fizica , chimie, matematica,inginerie, stiinta materialelor, biologieetc. Cercetarile propuse in cadrul acestui program sunt dedicate in special unor clase de materiale abordate conform optiunilor strategice ale institutului, cum ar fi: materiale semiconductoare, magnetice, piezoelectrice, supraconductoare, sub forma de straturi subtiri sau nanostructuri, cristaline sau amorfe. Alte materiale de interes sunt cristalele optice, cristalele lichide si moleculare, polimeri, compusi intermetalici, etc. In cadrul acestui program se acorda o importanta deosebita investigatiilor experimentale si modelarilor teoretice in scopul intelegerii relatiei complexe microstructura-proprietati in cazul unor materiale semiconductore, dielectrice, supraconductoare si magnetice intens utilizate sau cu potential de utilizare in microelectronica, optoelectronica, comunicatii, informatica si alte domenii “high tech”, precum si a unor materiale biocompatibile cu aplicatii in medicina sau biotehnologii. Programul propus a fost corelat cu profilul si obiectivele de cercetare ale INCDFM si cu strategia pe termen mediu si lung a institutului, elaborate atat pe baza tendintelor internationale cat si pe baza intereselor proprii in domeniu, in corelatie cu competenta personalului de cercetare si cu dotarile existente. In rezumat, programul nucleu a propus efectuarea de cercetari cu caracter fundamental si orientat in fizica starii condensate si cercetari aplicative de fizica materialelor in scopul obtinerii de materiale cu proprietati imbunatatite sau de noi materiale, utilizabile in constructia de componente, traductori, senzori, echipamente,etc. Programul propus este corelat cu scopul si obiectivele generale ale Strategiei Nationale de Cercetare- Dezvoltare Inovare elaborata pentru perioada 2007-2013 ca si cu o serie de obiective specifice ale programului European FP7. Proiectele componente ale programului nucleu propusau permis accelerarea procesului de integrare al cercetarii romanesti de profil in cercetarea vest-europeana si mondiala din domeniul fizicii starii condensate. Mentionam ca INCDFM este angajat in multiple forme de cooperare stiintifica interna si internationala si a obtinut succese notabile recente in planul vizibilitatii si omologarii rezultatelor la scara europeana. In plus, unele din rezultatele estimate ale programului vor sta la baza tehnologiilor de producere a unor noi materiale, componente si dispozitive cu parametri speciali.

Upload: lybao

Post on 02-Feb-2017

261 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Unitatea executantă

MACHETA nr. XII

Contractor : Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Fizica Materialelor

Cod fiscal : RO9068280

Raport anual de activitate

privind desfăşurarea programului nucleu

CERCETARI AVANSATE IN DOMENIUL FIZICII STARII CONDENSATE SI A

MATERIALELOR (COMAFI-III)

anul 2012

Durata programului: 4 ani

Data începerii: 2009 Data finalizării: 2012 (cu prelungire)

1. Scopul programului:

Scopul programului a constat in obtinerea de noi cunostinte referitoare la proprietatile fizice ale starii

materiei condensate, pentru intelegerea mecanismelor asociate unor proprietati specifice ale unor grupe

de materiale si pentru optimizarea anumitor proprietati caracteristice. Programul a urmarit furnizarea

cunostintelor necesare prezicerii, modificarii si proiectarii proprietatilor de material, in scopul ameliorarii

acestora. Cercetarile au avut un caracter interdisciplinar si de frontiera , fiind bazate pe fizica , chimie,

matematica,inginerie, stiinta materialelor, biologieetc.

Cercetarile propuse in cadrul acestui program sunt dedicate in special unor clase de materiale abordate

conform optiunilor strategice ale institutului, cum ar fi: materiale semiconductoare, magnetice,

piezoelectrice, supraconductoare, sub forma de straturi subtiri sau nanostructuri, cristaline sau amorfe.

Alte materiale de interes sunt cristalele optice, cristalele lichide si moleculare, polimeri, compusi

intermetalici, etc. In cadrul acestui program se acorda o importanta deosebita investigatiilor

experimentale si modelarilor teoretice in scopul intelegerii relatiei complexe microstructura-proprietati

in cazul unor materiale semiconductore, dielectrice, supraconductoare si magnetice intens utilizate sau cu

potential de utilizare in microelectronica, optoelectronica, comunicatii, informatica si alte domenii “high

tech”, precum si a unor materiale biocompatibile cu aplicatii in medicina sau biotehnologii.

Programul propus a fost corelat cu profilul si obiectivele de cercetare ale INCDFM si cu strategia pe

termen mediu si lung a institutului, elaborate atat pe baza tendintelor internationale cat si pe baza

intereselor proprii in domeniu, in corelatie cu competenta personalului de cercetare si cu dotarile

existente. In rezumat, programul nucleu a propus efectuarea de cercetari cu caracter fundamental si

orientat in fizica starii condensate si cercetari aplicative de fizica materialelor in scopul obtinerii de

materiale cu proprietati imbunatatite sau de noi materiale, utilizabile in constructia de componente,

traductori, senzori, echipamente,etc.

Programul propus este corelat cu scopul si obiectivele generale ale Strategiei Nationale de Cercetare-

Dezvoltare –Inovare elaborata pentru perioada 2007-2013 ca si cu o serie de obiective specifice ale

programului European FP7.

Proiectele componente ale programului nucleu propusau permis accelerarea procesului de integrare al

cercetarii romanesti de profil in cercetarea vest-europeana si mondiala din domeniul fizicii starii

condensate. Mentionam ca INCDFM este angajat in multiple forme de cooperare stiintifica interna si

internationala si a obtinut succese notabile recente in planul vizibilitatii si omologarii rezultatelor la scara

europeana. In plus, unele din rezultatele estimate ale programului vor sta la baza tehnologiilor de

producere a unor noi materiale, componente si dispozitive cu parametri speciali.

Page 2: Unitatea executantă

Programul propus a condus la o serie de finalitati pozitive pe plan national:

-conservarea nivelului de competenta si expertiza al cercetarii romanesti in domeniu; dezvoltarea unor

domenii in care competitivitatea institutului, pe plan intern si extern, este recunoscuta

-concentrarea resurselor umane si materiale pe directii strategice de interes

-cresterea capacitatii de cercetare interdisciplinara si de frontiera si dezvoltarea de noi parteneriate in

proiecte interne si internationale

-formarea de personal inalt calificat (inclusiv tineri doctoranzi si absolventi) in domenii stiintifice

conexe.

Au fost abordate clase de materiale diverse pornind de la materiale izolatoare pana la metale si

semiconductori. Au fost studiate proprietatile morfologice, structurale, optice, magnetice, de transport

precum si alte proprietati specifice ale acestor materiale. O directie importanta avuta in vedere este data

de identificarea unor posibile aplicatii specifice bazate pe nanomateriale.

Rezultatele obtinute reprezinta un punct de plecare pentru dezvoltarea cercetarii in domeniul materialelor

avansate cu inalt potential aplicativ. Trebuie sa mentionam ca cercetarea efectuata in cadrul acestui

program nucleu este dedicata in primul rand cristalizarii unor idei noi, ce ulterior urmeaza a fi dezvoltate

pentru atingerea potentialului aplicativ al acestora.

Spectrul acoperit de cercetarile efectuate in cadrul acestui proiect este larg si cuprinde atat o zona de

preparare a materialelor cat si de caracterizare a acestora printr-o varietate de metode, de la microscopie

electronica pana la metode de spectroscopie optica, rezonante electronice sau caracterizare electrica.

In realizarea cercetarilor au fost implicati atat cercetatori cu experienta cat si tineri, existand astfel o

puternica componenta educativa a proiectului. Un aspect important referitor la varietatea tematicilor de

cercetare abordate este legat de tendinta clara de abordare a micro si nanostructurilor, preparate prin

metode fizice sau chimice diverse si cu proprietati deosebite de materialele de volum corespunzatoare.

Tematicile abordate vor reprezenta directii majore de cercetare pentru urmatorii ani, urmand ca

cercetarea sa fie continuata in cadrul unor proiecte specifice ale planurilor nationale.

2. Modul de derulare al programului:

2.1. Descrierea activităţilor (utilizând şi informaţiile din rapoartele de fază,macheta VIII)

Proiectul : PN09-450101 Abordări complexe in studiul proceselor si fenomenelor fizice in materia

condensata

Conţinutul ştiinţific al proiectului este structurat in principal pe următoarele teme de cercetare:

A. Fenomene critice şi mecanisme de interacţie

B. Concepte, tehnici şi fenomene la scară mesoscopică

C. Efectele structurii asupra proprietăţilor materiei condensate.

D. Fenomene optice, fotoelectrice şi de recombinare,

In cursul anului 2012, in cadrul acestui proiect au fost realizate 9 faze, care au acoperit relativ egal cele patru directii,

avand in vedere si faptul ca unele dintre faze pot fi clasificate ca apartinand mai multor directii.

Astfel, in cadrul temei A, Fenomene critice şi mecanisme de interacţie, am abordat în principal problematica modernă

privind fazele magnetice şi supraconductoare.

Page 3: Unitatea executantă

Sistemele electronice puternic corelate constituie în ultima decadă un subiect intens investigat datorită proprietăţilor

lor neobişnuite, care includ coexistenţa unor faze electronice diferite, prezentând forme de magnetism şi

supraconductibilitate exotice, ordine multipolară, etc. La baza fenomenologiei complexe care guvernează aceste

sisteme se află instabilităţi generate de nedeterminări de natură cuantică desemnate în literatură prin criticitate

cuantică. În cazul filmelor subţiri, există mai multe fenomene aflate în competiţie şi care determină proprietăţile

macroscopice. În primul rând, reducerea unei dimensiuni la nivelul a câţiva nm va afecta în mod fundamental structura

de benzi a sistemului. In cadrul fazei Simetria parametrului de ordine in sistemul cu electroni puternic corelati

UBe13 investigata sub stres uniaxial am urmarit studierea simetriei parametrului de ordine supraconductor. Abaterea

proprietatilor acestui sistem de la caracteristicile unui lichid Fermi indica proximitatea unui punct cuantic critic. A fost

prezis teoretic ca pentru un parametru de ordine supraconductor multicomponent, intr-un supraconductor neizotrop de

tip d-wave sau p-wave, reducerea simetriei retelei cristaline duce la separearea tranzitiei de faza supraconductoare in

mai multe tranzitii succesive. In cadrul acestei faze am investigat acesta ipoteza.

In cadrul temei B, Concepte, tehnici şi fenomene la scară mezoscopică, am fost interesati de studiul teoretic al

efectelor interacţiei electron-electron asupra proprietăţilor de transport ale structurilor mezoscopice, ca si de efectele

de confinare cuantică a electronilor, efecte care conduc la proprietăţi electrice, magnetice şi optice noi ale materialelor

şi structurilor cu dimensionalitate redusă, în raport cu cele de volum.

Cercetarea intreprinsa in faza Studiul efectelor de coerenta in sisteme mezoscopice specifice (doturi sau inele

cuantice) a urmarit identificarea efectelor de dinamica a spinului si a curentilor de spin in inele coerente in prezenta

interactiilor de spin Rashba si Dresselhaus, in urma unui puls laser extern. Efecte fine datorate interferentei dintre cele

doua tipuri de interactie au fost de asemenea avute in vedere.

Am abordat de asemenea Proprietătile electronice în retele atomice bidimensionale cu legi de dispersie liniare în

apropierea punctelor Dirac.

In faza Metoda de studiu prin transformate Laplace a profilelor de interdifuzie la interfete, folosindu-se linii

multiple din spectrele de fotoelectroni si de electroni Auger, am fost interesati in punerea la punct a unei metode

analitice de determinare a profilelor de concentratie prin spectroscopie de fotoelectroni si de electroni Auger,

nedistructiva, rapida si cu cost redus. Metoda a fost testata pe un sistem model, acela al depunerii de Cu pe Fe(001)

prin epitaxie in fascicul molecular.

In cadrul temei C Efectele structurii asupra proprietăţilor materiei condensate am pornit de la ideea ca proprietăţile

materialelor policristaline sunt semnificativ influenţate de microstructura acestora, dar si de la faptul ca suprafata/

interfata se comporta fundamental diferit in raport cu volumul.

In faza Metoda de punere in evidenta a inconjurarii locale (distorsie tetragonala, lungimea legaturilor) si a starii de

ionizare prin analiza maximului dinaintea limitei de absorbtie X in metale de tranzitie s-a realizat punerea la punct a

unei metode de cuantificare a starii de ionizare a metalelor 3d in volumul probelor, similara cu spectroscopia de

fotoelectroni (XPS) pentru straturile de suprafata si s-a dezvoltat un program de analiza, care s-a testat si certificat pe

compusi model cu stari de ionizare cunoscute. Faza poate fi incadrata ca apartinand temelor B si C.

In faza Compozitie si reactivitate de suprafata in materiale de tip perovskit sintetizate prin depunere din pulsuri

laser, am caracterizat detaliat materialele de tip perovskit ABO3 (A si B = metale). Acestea au binecunoscute

proprietati feroelectrice, piroelectrice, piezoelectrice si (unele dintre ele) magnetice sau multiferoice. Pentru cele mai

multe aplicatii, aceste materiale sunt interfatate cu metale; proprietatile acestor contacte (bariere Schottky, contacte

ohmice) sunt puternic dependente si de compozitia suprafetelor. Prin analiza cu acuratete maxima a spectrelor de

fotoelectroni, am aratat cum se pot identifica fara ambiguitate aceste faze, impreuna cu alti compusi de suprafata, cum

ar fi oxizi sau carbonati.

Faza Investigatii ale proprietatilor magnetice ale gelurilor compozite pe baza de poliacrilamide apartine atat temei A

cat si temei C. Incorporarea nanoparticulelor magnetice in hidrogeluri creaza nanocompozite controlabile de la

distanta printr-un camp magnetic variabil. De exemplu, in cazul unui sistem cu raspuns la temperatura se poate realiza

incalzirea compozitului cu un camp magnetic variabil care duce la colapsarea gelului deasupra temperaturii critice

minime de solubilizare.

Tema D, Fenomene optice, electrice şi fotoelectrice, a fost abordata si ea in cadrul a doua faze.

Problematica legată senzori si elemente de memorie pentru automatizare se bucură de o atenţie deosebită, şi face

obiectul atât al cercetărilor de tip aplicativ, cât şi fundamental. Un astfel de exemplu il reprezinta faza Transformari

fotostructurale in straturi amorfe cu argint, in cadrul careia ne-am propus studiul difuziei argintului in calcogenici,

Page 4: Unitatea executantă

caracterizarea multistraturilor alternate argint- calcogenic si stabilirea unui model pentru difuzie, precum si calculul

parametrilor multistraturilor formate din 4x2 straturi. Ne-am propus de asemenea caracterizarea structurala a

configuratiilor multistrat.

Faza Proprietatile electronice in semiconductori si nanocompozite deduse prin masuratori elipsometrice, situata de

fapt la granita dintre temele C si D , a avut ca scop corelarea proprietatilor obtinute din masuratorile de elipsometrie

spectroscopica cu proprietatile structurale si compozitionale ale filmelor subtiri semiconductoare,.

Proiectul :PN09-450102 Prepararea si caracterizarea materialelor cu dimensionalitate redusa

In decursul diferitelor faze prezentate au fost efectuate numeroase studii privind atat prepararea cat si

studiul proprietatilor unor materiale cu potential aplicativ ridicat.

Efectele adausului de impuritati in matrici vitroase oxidice

Astfel, studii structurale prin difractie de raze X si prin rezonanta electronica de spin (pentru informatii de

structura locala), au fost efectuate pe sticle de tip (TeO2-V2O5) dopate cu pamanturi rare (Gd, Eu) in

concentratii diferite (1% - 50%), preparate prin metoda clasica topire-inghetare, apoi supuse si unui

tratament termic la 400oC timp de 48 ore. Au fost realizate studii de dinamica de spin, obtinute din

dependentele de temperatura ale spectrelor RES pentru Gd3+ si V4+, in domeniul de temperatura 85-400 K. A

fost masurata fotoluminescenta pe probele de sticle dopate cu europiu. Spectrele de luminescenta excitate cu

lumina cu lungimea de unda 350 nm, 395 nm si spectre de excitare a luminescentei de la 425 nm, au

evidentiat starea de valenta a europiului dopant.

Studii Mössbauer au fost efectuate la 290 K pe probele de sticle dopate cu Eu, pentru informatii de valenta si

de structura locala a Eu3+, majoritar in matricile vitroase studiate.

Prepararea si caracterizarea BaTiO3 dopat cu Sn

Activitati realizate in cadrul proiectului au avut ca scop prepararea si caracterizarea unor pulberi si ceramici

dielectrice de titanat de bariu dopat cu staniu (BaTi1-xSnxTiO3, x = 0.13, prescurtat BTS0.13) prin

utilizarea metodei coprecipitarii cu acid oxalic.

Prepararea pulberii de BTS0.13 prin coprecipitare a fost realizata pornind de la tetraclorura de titan (TiCl4),

tetraclorura de staniu (SnCl4) si clorura de bariu (BaCl22H2O); agentul de precipitare a fost acid oxalic

(H2C2O4,∙2H2O).

Parametrii optimizati in timpul studiului experimental de obtinere a unei pulberi policristaline, monofazice

de BTS0.13 au fost: 20% excess de acid oxalic fata de necesarul stoichiometric pentru a asigura o precipitare

complete a ionilor de bariu, titan si staniu, temperature mediului de precipitarea fost din intervalul 70-90°C

iar temperature de cristalizare a pulberii de BTS0.13 a fost de 1300 °C.

Prepararea ceramicii sinterizate de BTS0.13 pornind de la pulberea obtinuta in cadrul activitatilor precedente a

fost realizata in urmatoarele conditii: au fost folosite trei metode de presare si sinterizare, si anume: (1)

presare uniaxiala (la 350 MPa) urmata de sinterizare clasica in cuptor (la 1270-1450 °C), (2) presare

izostatica la rece (300 MPa) urmata de sinterizare in cuptor (1200-1450°C) si, (3) presare si sinterizare

concomitenta prin metoda SPS (spark plasma sintering) (la 1200 °C, timp de 10 min). Caracterizarea

morfologica, cristalografica si dielectrica a pulberilor si ceramicilor de BTS0.13 au evidentiat obtinerea unui

material monofazic, cu proprietati dielectrice corepunzatoare utilizarii lui la confectionarea condensatoarelor

de inalta permitivitate.

Nanocompozite sticloase oxifluoritice (SiO2-CaF2) dopate cu pamanturi rare

Sticle cu compozitia (95SiO2–5CaF2) (mol%) nedopate si dopate cu 1mol% pamanturi rare (Eu, Sm,

Yb-Er) au fost preparate prin metoda sol-gel. Transformarea xerogelurilor in nano-compozite sticloase a

fost efectuata in urma tratamentului termic la 800C pentru 1h in atmosfera deschisa (aer). Aceste materiale

au fost caracterizate prin diferite metode specifice ca difractia de radiatii X (XRD) si microscopie electronica

Page 5: Unitatea executantă

(TEM) si s-au studiat proprietatile optico-spectrale (FTIR, fotoluminescenta, timpi de viata ai luminescentei,

UP-convwersion, termoluminescenta). S-a efectuat un studiu al acestor proprietati in comparatie cu cristalele

similare si in functie de natura dopantului.

Straturi Langmuir Blodgett alternate complexe cu acizi grasi si porfirine

Prin metoda consacrata Langmuir-Blodgett s-au obtinut structuri de multistrat constand din straturi

monomoleculare de acid stearic şi diverse porfirine.

Structurile de multistrat depuse s-au caracterizat din punct de vedere structural (prin difractie de

radiatii X), electric (masuratori de rezistenta) si optic (spectroscopie optica de transmisie).

Pe baza rezultatelor de caracterizare s-a analizat in ce masura aceste structuri alternate complexe pot

prezenta aplicabilitate in domeniul senzorilor chimici sau biomedicali.

Nanofire segmentate metal/oxid de zinc dopat cu Mn si Cu/metal

In cadrul fazei s-au obtinut fire submicronice multistrat Pd/ZnO/Pd si Pd/ZnO:Mn:Cu/Pd folosind

metoda electrochimica si ca sabloane, membrane de policarbonat. Intr-o prima etapa au fost depuse

electrochimic firele de paladiu, apoi au fost crescute electrochimic firele de oxid de zinc simple sau dopate

si, in etapa finala a fost crescut un nou segment de paladiu. De asemenea au fost determinate proprietatile de

transport ale retelelor de fire de Pd/ZnO/Pd si Pd/ZnO:Mn:Cu/Pd. Astfel au fost masurate caracteristicile I-V

ale retelelor de fire multistrat pe domeniul de voltaj -20V,+20V precum si dependenta de temperatura a

rezistentei electrice a acestora.

Procese de recombinare a perechilor electron gol in nanostructuri semiconductoare de tip IIB – VIA.

Investigarea prin tehnici RES avansate a proceselor de recombinare a perechilor electron-gol in

nanostructuri semiconductoare de tip IIB-VIA pure si dopate la defectele retelei.

S-a prevazut efectuarea urmatoarelor activitati principale:

- Sinteza de pulberi nanocristaline semiconductoare de ZnS si ZnO, pure si dopate cu ioni de tranzitie si

caracterizarea lor structurala.

- Realizarea de montaje pentru experimente de iradiere UV si X.

- Observarea prin tehnici de spectroscopie RES (Rezonanta Electronica de Spin ) si optica a efectelor

asociate localizarii si recombinarii perechilor-electron gol in nanostructuri IIB-VIA, utilizand ca model

nanopulberi de ZnS si ZnO.

Defecte primare si radiolitice in fluoruri co-dopate

S-a realizat caracterizarea microstructurala la nivel atomic a defectelor primare si radiolitice in

fluorite co-dopate, prin tehnici de rezonanta magnetica. S-a vizat obtinerea de informatii stiintifice

privind stabilizarea centrilor radiolitici de captura electron/gol asociati impuritatilor cationice si anionice in

cristale de tip fluorita co-dopate. Se urmareste identificarea de proprietati fizice noi, de interes stiintific

deosebit sub aspectul nanostructurii si proprietatilor cuantice ale starii fundamentale, vizand aplicatii in

domeniul stocarii informatiei si calculatoarelor cuantice (quantum computing).

Pentru atingerea obiectivului au fost derulate urmatoarele activitati:

- Obtinerea de noi centri de captura de electroni si de goluri in monocristale de SrCl2 co-dopate cu

impuritati cationice si anionice, la iradierea cu radiatii ionizante;

- Observarea prin spectroscopie de rezonanta electronica de spin (RES) a centrilor paramagnetici

obtinuti prin iradiere si a stabilitatii acestora la tratamente termice;

- Analiza mecanismelor de stabilizare a centrilor paramagnetici cu simetrie ne-cubica si a importantei /

potentialului acestora pentru aplicatii.

-

MgB2 dopat cu SiC si Te obtinut prin SPS

Au fost realizate studii orientate spre investigarea aplicarii metodei ”Spark Plasma Sintering” (SPS) la

amestecuri de pulberi din MgB2, SiC (30 nm - dimensiunea medie de graunte) si telur. Aceasta ultima

substanta se topeste la 449 C. Se cunoaste ca dopajul cu SiC in MgB2 creste semnificativ caracteristicile

supraconductoare, cum ar fi densitatea critica de curent, Jc, si campul de ireversibilitate, Hir, astfel ca

Page 6: Unitatea executantă

supraconductorul devine competitiv in raport cu alti supraconductori. Dar adaugarea suplimentara a telurului

a reusit sa produca prin topire (temperatura de sinterizare a amestecurilor fiind 1150 C) in combinatie cu

specificitatea metodei sinterizarii asistata de campul magnetic (SPS) un supraconductor compozit de MgB2,

avand densitatea mare si proprietati functionale mult imbunatatite, la nivelul celor mai bune rezultate

mondiale.

Ferite BSFO (x=0.05-0.35)

Au fost realizate urmatoarele activitati:

- prepararea pulberilor de BaxSr1-xFe12O19 (x=0.05, 0.15, 0.25, 0.35) prin metoda sol-gel pornind de

la acetat de bariu, (CH3COO)2Ba, acetat de strontium (CH3COO)2Sr, azotat de fer hidratat Fe(NO3)3.9H2O,

acid citric si apa; pulberea rezultata a fost calcinata la 1100 °C), 2 ore;

- confectionarea pastilelor ceramice din pulberea rezultata din gel prin presare uniaxiala la 35 MPa

urmata de presare izostatica la rece la 350 MPa si sinterizare la 1200 °C, timp de 4 ore;

- prepararea pulberilor de BaxSr1-xFe12O19 (x = 0.05, 0.15, 0.25, 0.35) prin metoda reactiei in faza

solida dintre BaCO3, SrCO3 si Fe2O3 si, calcinare la 1000 °C, 24 ore;

- confectionarea pastilelor ceramice din pulberea de BSFOx obtinuta din amestecul oxidic, prin

presare si sinterizare la 1200 °C, 4 ore;

- analiza prin DRX, SEM si TEM a pulberilor si ceramicilor sinterizate si caracterizarea dielectrica si

magnetica a hexaferitelor de BSFOx preparate prin cele doua metode;

- compararea din punct de vedere electric si magnetic a ceramicilor de BSFOx obtinute prin metoda

oxidica si prin metoda sol-gel.

Dispozitive electroluminescente pe baza de Alq3

Pentru obtinerea de dispozitive OLED a fost realizata sinteza chimica umeda pentru obtinerea

compusului organometalic mer-Alq3 si sinteza fizico-chimica prin reactie in faza solida pentru

obtinerea unui compus mixt merdional-facial de Alq3.

Metodele de caracterizare folosite includ: metode spectroscopice: absorbtie, fotoluminescenta, spectroscopie

vibrationala (FT-IR si Raman), catodoluminescenta, elipsometrie optica si dicroism circular magnetic;

metode structurale: difractie de raze X, microscopie electronica de baleaj, dispersie energetica de raze X,

microscopie electronica prin transmisie, spectroscopie de fotoelectroni (XPS). Au fost obtinute structurile

multistrat prin depuneri succesive de polimeri, compusi organometalici si metale, utilizand tehnici de

spining, evaporare termica in vid si metode de etching a stratelor de ITO. Au fost masurate caracteristici I-V

ale structurilor sandwich realizate.

Studii computationale ale compusilor de tip TMO, RMnO3 si RMn2O5

Au fost realizate, in mod extensiv, experimente computationale utilizand programe de calcul pentru

rezolvarea self-consistenta a ecuatiilor Kohn and Sham. Au fost generate modele structurale, la nivel

atomic, incluzand ioni de dopaj si vacante de oxigen, cu o mare diversitate de configuratii. Analiza teoretica

a demonstrat:

Conductivitate dc si magnetism in ZnO dopat cu Al, Ti sau Mn.

Au fost efectuate calcule de structura electronica pentru starea fundamentala in cadrul teoriei functionalei

de densitate (DFT+U), utilizand aproximatia potentialului coerent (CPA) si un termen de interactiune

Coulombiana de corectie, U, pentru tratarea corelatiilor electronice in paturile Ti/Mn 3d. Am considerat ca

elementele dopante substituie in mod dezordonat si uniform pozitiile zincului si au un efect neglijabil asupra

constantelor de retea pentru x ≤ 10. Am utilizat valorile calculate ale densitatii de stari la nivelul Fermi si

expresia conductivitatii dc, σ, derivata in cadrul modelului Mott pentru mecanismul VRH (Variable Range

Hopping), pentru a determina valorile conductivitatii, a dependentei acesteia de temperatura cat si

temperatura critica de aplicabilitate a modelului.

Interactiuni magnetice, rolul vacantelor de oxigen, VO, si efecte ale distorsiunii locale a retelei

cristaline in anatasa TiO2 dopata cu Mn.

Page 7: Unitatea executantă

Au fost efectuate calcule de structura electronica in cadrul aproximatiilor LSDA+U si GGA+U.

Interactiunea de schimb direct Mn-Mn a fost evaluata considerand un Hamiltonian de spin de tip Heisenberg

si valorile energiei totale a sistemului obtinute in calcule cu aranjament feromagnetic (FM) si respectiv

antiferomagnetic (AF) al momentelor magnetice ale atomilor de Mn. Analiza calitativa a contributiei

interactiunilor de superschimb (SE) prin aplicarea regulilor Goodenough-Kanamori-Anderson.

Structura electronica a compusilor EuMn2O5 si DyMn2O5.

Am efectuat o analiza detaliata, in functie de valorile U si j, a distributiei starilor R 4f si 5d, Mn 3d si O 2p,

a ocuparii orbitalilor, a momentelor magnetice de spin si a fenomenului de ordonare de sarcina.

Materiale dielectrice si structurate pentru microunde, unde milimetrice, terahertzi

S-au preparat probe de Ba(Mg1/3 Ta2/3)O3 prezentand pierderi foarte mici in microunde (produsul Qxf

pana la 210000 GHz pentru temperatura de sinterizare de 1600 oC, permitivitate electrica relativa in

microunde ~ 24) .

S-au investigat prin spectroscopie de THz in domeniul temporal atat materiale conventionale de tipul

substratelor de cuart, safir, probe de rasina epoxidica, polimeri (nylon), cat si tantalati Ba(Mg1/3 Ta2/3)O3 si

titanati (Zr0.8 Sn 0.2)TiO4 cu pierderi reduse la frecvente inalte. Astfel, caracterizarea materialelor a fost

facuta intro banda foarte larga de frecvente 109 – 1012 Hz.

Au fost realizate antene si retele de antene cu directivitate ridicata cu rezonatori de titanat de Zr si Sn:

(Zr0.8Sn0.2)TiO4 . A fost propusa o metoda noua de acord a frecventei de rezonanta care permite si

cuplarea simultana a doua moduri pentru o largime de banda imbunatatita.

S-a demonstrat ca titanatul de bariu (substituit cu Pb) si neodim, datorita unei constante dielectrice

ridicata ( mai mare de 80) permite realizarea unor noi tipuri de antene compacte

-antena cuplata cu fanta cu excitarea modurilor superioare

-antena cuplata cu linie microstrip

-antena cu rezonatori semicilindrici cuplati printr-o structura microstrip in cruce

-antena cu rezonatori semicilindrici pozitionati inclinat fata de linia microstrip de alimentare.

Pinningul magnetic in supraconductori

Au fost realizate investigari ale proprietatilor de transport in compozite supraconductoare pe baza de

MgB2 cu nanoparticule magnetice. Rezultatele obtinute sunt extrem de promitatoare din punctul de vedere

al realizarii de supraconductori cu densitate critica de curent mare la temperaturi apropiate de temperatura

critica.

Heterostructuri pe baza de oxizi feroelectrici pentru aplicatii in microelectronica

Au fost realizate diferite structuri oxidice cu proprietati feroelectrice si/sau piezoelectrice. Tehnicile

experimentale TEM, HRTEM, SEM si RES au fost testate pe aceste structuri avand in vedere implicarea

laboratoarelor TEM si RES in viitoarea infrastructura pan-europeana distribuita C-ERIC.

Proiectul :PN09-450103 Studii interdisciplinare asupra materialelor avansate. Aplicatii

1. Studiul efectelor magnetorezistiv, magnetocaloric si magnetostrictiv in materiale multifunctionale

feromagnetice: Au fost studiate unele efecte ( magnetorezistiv, magnetocaloric si magnetostrictiv)

care confera caracter multifunctional in aliaje de tip Heusler nestoichiometrice si care prezinta

transformare martensitica termoelastica. Studiile intreprinse au urmarit evidentierea

multifunctionalitatii aliajelor obtinute direct prin racire rapida in stare “as prepared” si dupa

Page 8: Unitatea executantă

tratamente termice, precum si modul in care concomitenta transformarilor structurala si magnetica

influenteaza marimea efectelor.

2. Procedee fizico-chimice pentru obtinerea materialelor stocatoare de hidrogen inglobate in matrici

mezoporoase utilizabile pentru alimentarea pilelor de combustie. Studiul proprietatilor electronice

locale si a microstructurii hidrurilor dispersate pe suporti in corelatie cu proprietatile stocatoare de

hidrogen: Au fost preparate materiale stocatoare inovative prin impregnarea suportilor mezoporosi

cu solutii de hidruri. Cercetarea a avut in vedere borohidruri impregnate in suporti mezoporosi

carbonici prin metoda umectarii incipiente Au fost studiate proprietatile electronice ale hidrurilor

dispersate pe suprafete prin XPS, IR si alte metode spectroscopice. Investigarea microstructurii

hidrurilor dispersate s-a efectuat prin BET, SEM, EDAX si difractie de raze X la incidenta razanta. S-

a masurat capacitatea reversibila de stocare de hidrogen a acestor materiale. Au fost corelate

proprietatile cinetice si termodinamice de stocare (masurate prin metode volumetrice si

termogravimetrice) cu proprietatile microstructurale si compozitionale.

3. Elaborarea unui model bazat pe difuzia bipolara, pentru separarea efectelor de volum, de cele de

suprafata in cazul prezentei efectelor de polarizare la electrozi, in sisteme cu cristale lichide: A

fost elaborat un nou model care sa descrie influenta unor ioni mobili, cu proprietati diferite de

difuzie, asupra permitivitatii, conductivitatii electrice sau modulului electric in cristale lichide.

Relatiile obtinute au fost adaptate studiilor experimentale, in vederea eliminarii efectului polarizarii

la electrod din rezultatele masuratorilor de spectroscopie dielectrica de banda larga. Expresia

impedantei sistemului analizat a permis determinarea marimilor fizice de transport ale purtatorilor

mobili, din datele experimentale.

4. Obtinerea si caracterizarea materialelor piezoceramice cu anizotropie structurala si piezoelectrica

ridicata: Scopul cercetarii a fost gasirea unor solutii noi de dopare a materialelor piezoceramice si

anume co-doparea cu doua elemente tranzitionale, nichelul si niobiul, ca substituenti ai titanului.

Acestea au valente diferite de cea a titanului, nichelul fiind acceptor iar niobiul donor, astfel incit prin

modificarea concentratiilor lor relative, ansamblul celor doi substituenti sa induca materialului, in

mod controlat, fie un caracter donor, fie unul acceptor. A fost studiata influenta acestor co-dopanti

asupra proprietatilor structurale, piezoelectrice, dielectrice si electromecanice ale titanatului de plumb

si asupra anizotropiei piezoelectrice a acestuia, precum si asupra caracteristicilor piezoelectrice de tip

„soft” sau „hard” ale ceramicilor obtinute. Cercetarea a urmarit obtinerea unor materiale ceramice

dense, cu factor de cuplaj electromecanic de 0.4 si anizotropie piezoelectrica mare.

5. Proceduri atipice de inducere a anizotropiei magnetice in straturi si multistraturi feromagnetice si

utilizarea lor in sisteme complexe prezentand efecte de magnetorezistenta gigant: Au fost preparate

si investigate in detaliu filme subtiri si multistraturi magnetice de anizotropii diferite, induse prin

utilizarea de proceduri atipice (hidrogenare/nitrurare/interfatare). Rezultatele obtinute au fost folosite

pentru realizarea de structuri bidimensionale heterogene prezentand efecte de magnetorezistenta

gigant. Acestea au fost caracterizate din punct de vedere al comportarii magnetice si configuratiilor

interfaciale de spin implicate in fenomenele de magnetoconductie.

2.2. Proiecte contractate:

2.3.

Cod

obiectiv

Nr. proiecte

contractate

Nr. proiecte

finalizate

Valoare

(mii lei) Nr. personal CD

Total 2012 Total Studii

superioare

PN09-45 3 82.892,665 21.769,190 254 184

Total: 3 82.892,665 21.769,190 254 184

Page 9: Unitatea executantă

2.3 Situatia centralizata a cheltuielilor privind programul nucleu : Cheltuieli –lei-

I. Cheltuieli directe Estimate Efectuate

1. Cheltuieli de personal, din care 9.370.695 9.370.695

1.1. Cheltuieli cu salariile 7.259.021 7.259.021

1.2. Alte cheltuieli de personal, din care: - -

a) deplasări în ţară - -

b) deplasări în străinătate - -

2. Cheltuieli materiale şi servicii, din care: 2.130.000 2.130.000

2.1. Materii prime şi materiale 1.788.355 1.780.355

2.2. Mucrări şi servicii executate de terţi 341.645 341.645

II. Cheltuieli Indirecte: Regia 7.139.439 7.139.439

III. Dotări independete şi studii pentru obiective de investiţii

proprii, din care: 3.129.056 3.129.056

1. Echipamente pentru cercetare-dezvoltare 2.879055 2.879055

2. Mobilier şi aparatură birotică 250.000 250.000

3. Calculatoare şi echipamente periferice

TOTAL ( I+II+III) 21.769.190 21.769.190

3. Analiza stadiului de atingere a obiectivelor programului

Proiectul : PN09-450101 Abordări complexe in studiul proceselor si fenomenelor fizice in materia

condensata

In cele ce urmeaza vom arata pe scurt cum am atins obiectivele pe care ni le-am propus in fiecare dintre

fazele predate in 2012.

In cadrul fazei Simetria parametrului de ordine in sistemul cu electroni puternic corelati UBe13 investigata

sub stres uniaxial am pornit de la faptul ca reducind simetria retelei cristaline in supraconductori neizotropi,

degenerarea reprezentarii parametrului de ordine poate fi eliminata ducand la o separare a trazitiei de faza

supraconductoare in mai multe tranzitii sucesive. Pentru UBe13 care are structura cubica, s-a estimat o

separare a tranzitiei supraconductoare de aproximativ la 0.5 K/GPa, predictie orientativa bazata insa numai

pe constantele elastice in Be pur. In cadrul studiului am redus simetria cristalina a UBe13 prin aplicarea in

situ a unui stres uniaxial paralel cu una dintre axele cristaline si am investigat tranzitia supraconductoare prin

masuratori de caldura specifica a.c. pentru doua tipuri de cristale; „H” si „L”. Pentru cristalul „L”, Tc scade

incet cu cresterea presiunii cu o panta ∂Tc/∂p = (8.5 ± 6.8) mK/GPa. Pentru proba „H”, Tc depinde mai

puternic de presiune cu ∂Tc/∂p = (50 ± 6.8) mK/GPa. Separarea tranzitiei supraconductoare a fost

evidentiata mai clar pentru proba „H” unde am obtinut presiuni mai mari. Efectul observat este de numai

0.01 K/GPa, cu mult mai mic decit estimarea teoretica. In concluzie am observat pentru prima data o

posibila separare a fazei supraconductoare intr-un supraconductor cubic odata cu reducerea simetriei sale

cristaline la tetragonal in urma aplicarii unui stres uniaxial.

In faza Studiul efectelor de coerenta in sisteme mezoscopice specifice (doturi sau inele cuantice) a fost

investigat efectul simultan al interactiilor de spin orbita Rashba si Dresselhaus asupra curentilor de spin si

sarcina pentru un inel cuantic coerent. Curentii de spin si sarcina sunt indusi in sistem printr-un puls laser

THz cu polarizare liniara. In prezenta cuplajului spin-orbita Rashba si Dresselhaus curentii de spin si sarcina

prezinta un comportament quasi periodic, cu amplitudinea depinzand de unghiul relativ dintre pulsul aplicat

si deformarea de sarcina creata de efectul spin-orbita. Comportamentul curentilor de spin indica nutatia

spinului electronic intre cele doua axe de spin principale. Aceasta conduce la fenomenul de batai al

oscilatiilor curentilor de spin.

In faza Proprietăti electronice în retele atomice bidimensionale cu legi de dispersie liniare în apropierea

punctelor Dirac am identificat legatura dintre topologia specifica a retelei bidimensionale cunoscute sub

Page 10: Unitatea executantă

numele de retea Lieb si aspectul spectrului de energie electronica si proprietatile de conductie electrica in

camp electric si magnetic, inclusiv efect Hall cuantic. Principala caracteristica este prezenta unei benzi

degenerate macroscopic care este robusta in prezenta campului magnetic. In raportul de faza am aratat ca

aceasta banda este in schimb sensibila la dezordine si la aplicarea unor campuri electrice externe. Identificam

de asemenea prezenta unei clase noi de stari de margine, cu chiralitate oscilanta ca functie de campul

magnetic, cu proprietati specifice ale rezistentei electrice longitudinale si transversale. Retelele Lieb se

regasesc ca plane Cu-O2 in supraconductorii de temperatura inalta si pot fi construite ca retele optice.

In faza Metoda de studiu prin transformate Laplace a profilelor de interdifuzie la interfete, folosindu-se

linii multiple din spectrele de fotoelectroni si de electroni Auger am intreprins studii ale interfetelor. Cea

mai mare parte a interfetelor in care un anumit element sau compus A este depus pe un substrat B este

insotita de interdifuzia atomilor constituenti din A in B si reciproc. Profilul de concentratii in functie de

adancime nA(x) si nB(x), extrem de important pentru orice simulare a functionalitatii heterostructurii, este

determinat prin metode relativ costisitoare si laborioase, nemaivorbind de faptul ca sunt distructive:

spectrometria de masa a ionilor secundari SIMS sau spectroscopia de fotoelectroni sau de electroni Auger

insotita de corodare ionica (XPS-AES depth profiling). Mai exista si metoda de imprastiere Rutherford a

ionilor grei (RBS), insa aceasta metoda depinde destul de mult de calcule de simulare ale profilelor

compozitionale; in plus, necesita echipamente costisitoare (acceleratori de ioni grei). In aceasta faza am

propus o metoda noua de determinare a profilelor de concentratii bazata pe analiza simultana a mai multor

linii din spectrele de fotoelectroni si de electroni Auger, impreuna cu faptul ca fiecare linie intervine la o

anumita energie cinetica, fiind deci constituita din fotoelectroni cu parcurs liber mediu diferit. Am

demonstrat ca intensitatea spectrelor de fotoelectroni emisi de atomii de tip A sau B in functie de -1 poate fi

exprimata ca transformata Laplace a profilelor de concentratii in adancime. S-au propus 4 situatii-model,

care, combinate, pot descrie o varietate mare de situatii reale. Aceasta analiza s-a detaliat pe un caz tipic:

interfata metal-metal (Cu-Fe).

In faza Metoda de punere in evidenta a inconjurarii locale (distorsie tetragonala, lungimea legaturilor) si

a starii de ionizare prin analiza maximului dinaintea limitei de absorbtie X in metale de tranzitie s-a pus la

punct o metoda versatila de cuantificare a amplitudinii integrale a maximului pre-edge si s-a aplicat aceasta

metoda pe o clasa de compusi model: materiale cu stare de ionizare variabila si modificabila in mod

controlat (oxizi de fier: Fe2O3, Fe3O4, FeO; oxizi de vanadiu: VO, V2O3, VO2, V2O5, oxizi de titan: TiO,

Ti2O3, TiO2). Metoda propusa este cel putin la fel de puternica precum spectroscopia XPS si a fost

demonstrata in cadrul acestei faze pentru metale de tranzitie 3d. Avantajul major fata de spectroscopia XPS

este aplicabilitatea acestei metode in cazul probelor de volum (bulk). Aceasta metoda consta in analiza

maximelor dinaintea limitei principale de absorbtie a radiatiei X. Amplitudinea integrala a acestor maxime

este direct corelata cu numarul de vacante 3d ale atomului absorbant. Esential pentru succesul metodei a fost

propunerea unei proceduri corecte de fitare a limitei de absorbtie, bazata pe experienta anterioara a grupului.

Singurul dezavantaj al metodei este ca necesita radiatie de sincrotron, pe cand spectroscopia XPS se poate

efectua si fara radiatie de sincrotron.

In faza Compozitie si reactivitate de suprafata in materiale de tip perovskit sintetizate prin depunere din

pulsuri laser, au fost sintetizate prin depunere în fascicul de laser pulsat straturi subţiri epitaxiale de

PZT(111), PZT(001) si LSMO(001). Acest studiu prezinta pentru prima oara o analiză corelată a tuturor

nivelurilor adânci prin spectroscopie XPS. S-a pus in evidenta faptul ca saracirea in oxigen a straturilor de

suprafata stabilizeaza compusi de tip brownmillerit PbZr0.25Ti0.80O2.5 pentru PZT(111) si (La:Sr)MnO2.5

pentru LSMO(001). Aproximativ 25 % din suprafaţa stratului de PZT(111) este acoperit de circa 1 nm de

Pb(CO3)2, in timp ce pentru LSMO se formeaza SrCO3 la suprafata probei (32 %). In raportul de faza am

discutat, de asemenea in premiera, efectul curburii benzilor la suprafeţele feroelectrice asupra pozitiei

nivelurilor de energie detectate prin XPS. De asemenea, prezentul studiu este primul care identifica fara

nicio ambiguitate originea satelitului 'shake-down' prezent in spectrul La 3d ca fiind asociat componentei

La3+. Suprafeţele proaspăt preparate de PZT(001) prezintă polarizare spre interior (↓) pe cea mai mare parte

a suprafeţei probei. Zonele cu polarizare spre exterior (↑), dacă există, sunt acoperite de un strat gros de

contaminanţi. Componentele rămase pot fi atribuite formării unui strat de carbonat la suprafaţa probei.

Page 11: Unitatea executantă

In faza Investigatii ale proprietatilor magnetice ale gelurilor compozite pe baza de poliacrilamide am

raportat urmatoarele rezultate: 1. S-a realizat un hidrogel din polimeri acrilamidici cu magnetita

nanodimensionala. Poliacrilamida s-a folosit pentru ca unitatile acrilice leaga usor fierul; 2. Analiza termica

a pus in evidenta punctul in care hidrogelul incepe sa piarda apa (175°C) si o serie de transformari ale

structurii hidrogelului la temperaturi mai mari: 182, 219, 307, 359, 421 si 468C; 3. S-au explicat regimurile

de magnetizare in regim de racire in camp nul (ZFC) care prezinta comportari diferite in functie de campul

magnetic aplicat. La campuri externe foarte mici, B = 0.5 mT, magnetizarea este practic constanta pana la

temperaturi ridicate, cca 160 K, dupa care incepe sa creasca aproape liniar pana la temperatura camerei. La

campuri mai mari , palierul de la temperaturi joase lipseste. Aceasta dependenta o explicam prin faptul

ca energia termica si energia magnetica pot debalansa distributiile de particule cu orientari diferite ale

spinului numai daca energia termica si magnetica combinate depasesc bariera impusa de energia de

anizotropie.

Problematica legată de senzori si elemente de memorie pentru automatizare se bucură de o atenţie deosebită

şi face obiectul atât al cercetărilor de tip aplicativ cât şi fundamental. In cadrul fazei Transformari

fotostructurale in straturi amorfe cu argint s-au preparat prin metoda depunerii în pulsuri laser (PLD)

multistraturi calcogenice amorfe Ag/As2S3 (4x2 straturi) pe suport de sticlă. Depunerile secventiale s-au

realizat cu ajutorul unui laser pulsat cu excimeri care functioneaza în pulsuri la frecventa de 10 Hz si

lungimea de unda de 248 nm. Au fost masurate proprietatile structurale ale multistraturilor la iluminarea cu

lumina de banda larga (alba). A fost evidentiat efectul de fotodifuzie a argintului in calcogenic, cu formarea

unui film compact. S-a demonstrat că prin procedeul de preparare si cu ajutorul iradierii cu lumina de banda

larga se poate realiza omogenizarea sistemului la concentraţia de argint dorita.

In faza Proprietati electronice in semiconductori si nanocompozite deduse prin masuratori elipsometrice

am demostrat experimental ca proprietatile optice ale semiconductorilor amorfi de tip Inx-wGawZn1-xO1+1/2x-δ

pot fi modificate prin schimbarea stoichiometriei filmelor subtiri. A fost determinata dependenta indicelui de

refractie si a largimii benzii interzise in functie de concentratiile de cationi. Rezultatele obtinute pot fi

folosite in dezvoltarea si analiza dispozitivelor optoelectronice transparente in care se folosesc

semiconductori amorfi de tip

Inx-wGawZn1-xO1+1/2x-δ.

Proiectul :PN09-450102 Prepararea si caracterizarea materialelor cu dimensionalitate redusa

Obiectivele programului, referitoare la “prepararea si studiul unor materiale cu dimensiuni

caracteristice in domeniul nanometric care sa permita miniaturizarea extrema necesara pentru obtinerea unei

functionalitati crescute a noilor generatii de dispozitive electronice sau de comunicare bazate pe

nanostructure” au fost atinse in totalitate.

Efectele adausului de impuritati in matrici vitroase oxidice

Rezultatele de difractie X si RES obtinute pe sistemul vitros xGd2O3(TeO2-V2O5) cu x cuprins intre 0 si

40%, precum si cele obtinute pe probele cu xEu2O3 au elucidat efectele adaosului de impuritati in acest tip

de matrici vitroase oxidice. De asemenea, rezultate suplimentare au fost obtinute din masuratorile optice si

Mössbauer.

Prepararea si caracterizarea BaTiO3 dopat cu Sn

S-a obtinut un precipitat precursor de BTS0.13 cu diametrul mediu al granule de 90-100 nm si o

pulbere policristalina de BTS0.13 cu granula medie de 0.4 µm. Din aceasta pulbere submicronica s-au

preparat ceramici dielectrice de BTS0.13 cu constanta dielectrica mare si pierderi dielectrice reduse.

Este bine-cunoscut faptul ca cresterea permitivitatii dielectrice este premisa miniaturizarii dispozitivelor

electronice cea ce corespunde obiectivului general al proiectului.

Page 12: Unitatea executantă

Nanocompozite sticloase oxifluoritice (SiO2-CaF2) dopate cu pamanturi rare

Rezultatele experimentale prezentate au dovedit incorporarea ionilor dopanti in matricea sticlei

oxi-fluoritice si in nano-cristalele de CaF2. Eficienta luminescentei pamanturilor rare creste mult odata cu

transformarea sticlelor initiale in nano-compozite oxi-fluoritice efect datorat incorporarii dopantilor in faza

cristalina de CaF2. Procesele de cristalizare sunt datorate descompunerii termice a acetatului insotit de

cristalizarea CaF2 cu inglobarea dopantului.

A fost observat clar un efect de “up-conversion” in nanocompozite sticloase dopate cu (Yb3+-Er3+) si

au fost preparate straturi subtiri de xerogeluri de sticla pe un suport de quartz (2cmx2cm). Se are in

vedere continuarea cu optimizarea depunerii stratului subtire (uniformizare) iar apoi ceramizarea prin

tratatemnte termice. Grosimea mica a stratului (sute de microni) si uniformitatea lui impreuna cu

dimensiunile scazute ale nanoparticlelor (aprox. 20-30nm) ar asigura transparenta necesara pentru aplicatii

in domeniul imbunatatirii randamentului celulelor solare prin conversia radiatiei IR (peste 1000nm) in

domeniul vizibil in care fotodiodele cu Si sunt sensibile) prin efectului de “up-conversion” sau in imagistica

de radiatii X (fluoroscopie).

Straturi Langmuir Blodgett alternate complexe cu acizi grasi si porfirine

Straturile obtinute in diferite conditii de preparare si cu diferite compozitii au fost testate ca senzor electric

rezistiv. Acestea au fost prevazute cu contacte electrice de aluminiu si au fost realizate mai multe

experimente pentru diferite substante test. Rezultatele obtinute au demonstrat necesitatea de continuare a

cercetarilor pe aceasta directie pentru obtinerea unor senzori selectivi si cu sensibilitate ridicata.

Nanofire segmentate metal/oxid de zinc dopat cu Mn si Cu/metal

Au fost preparate electrochimic retele de fire multisegment de Pd/ZnO/Pd si Pd/(Zn,Cu)O:Mn/Pd

inglobate in membrana de policarbonat cu diametrul porilor de 500nm si au fost investigate proprietatile lor

de transport. In timp ce firele de Pd/ZnO/Pd au prezentat o comportare semiconductoare, reteaua de fire de

Pd/(Zn,Cu)O:Mn/Pd a aratat o dependenta de temperatura a rezistentei electrice tipica pentru sisteme

degenerate. Aceasta a fost legata de faze ZnO:Cu degenerate sau Cu precipitat care percoleaza unele fire si

care apoi determina rezistenta totala a probei.

Procese de recombinare a perechilor electron gol in nanostructuri semiconductoare de tip IIB – VIA

S-au obtinut urmatoarele rezultate originale:

- Elaborarea tehnicii si metodologiei de iluminare “in-situ” in experimente de rezonanta electronica de

spin la temperatura variabila ( 3.6 – 300 K)

- Elaborarea unui procedeu original de obtinere de ZnO nanocristalin cu continut ridicat de defecte

de tip “donori putin adanci – shallow donors” prin descompunerea termica a Zn(OH)2 cristalin sintetizat

in conditii specifice.

- Punerea in evidenta pentru prima data a efectului de crestere a concentratiei centrilor de suprafata in

stratul superficial, hidratat, al nanocristalelor mici (puncte cuantice – quantum dots) de ZnS cu structura

cubica, prin iradiere cu radiatii ionizante.

- Observarea pentru prima data a fenomenului de captura de goluri la impuritatile cationice Cu+

in nanocristale de ZnS cu structura cubica de dimensiuni mici (d = 3nm) preparate in cadrul acestui proiect.

Defecte primare si radiolitice in fluoruri co-dopate

A fost realizata investigarea prin tehnici RES avansate a proceselor de recombinare a perechilor

electron-gol in nanostructuri semiconductoare de tip IIB-VIA pure si dopate la defectele retelei. Astfel

au fost efectuate urmatoarele activitati principale:

Page 13: Unitatea executantă

- Sinteza de pulberi nanocristaline semiconductoare de ZnS si ZnO, pure si dopate cu ioni de tranzitie si

caracterizarea lor structurala.

- Realizarea de montaje pentru experimente de iradiere UV si X.

- Observarea prin tehnici de spectroscopie RES (Rezonanta Electronica de Spin ) si optica a efectelor

asociate localizarii si recombinarii perechilor-electron gol in nanostructuri IIB-VIA, utilizand ca model

nanopulberi de ZnS si ZnO.

- S-au obtinut noi centri de captura de electroni si de goluri in monocristale de SrCl2 co-dopate cu impuritati

cationice (fier si urme de sodiu, potasiu) si anionice (exces de clor din procesul de crestere), la iradierea cu

radiatii ionizante (raze X);

- Au fost studiati prin spectroscopie RES centrii paramagnetici obtinuti prin iradiere cu raze X la temperaturi

de 80 K. Stabilitatea acestor centri paramagnetici la tratamente termice a fost testata pana la temperaturi de

700 K;

- Au fost analizate mecanismele de stabilizare a centrilor paramagnetici cu simetrie ne-cubica in cristale

SrCl2 co-dopate si importanta / potentialul acestora pentru aplicatii.

Asa cum rezulta din analiza datelor experimentale, prezenta si stabilizarea centrilor paramagnetici ai

ionilor de fier ne-cubici este favorizata de co-doparea cu impuritati cationice monovalente nemagnetice (Na+

si K+) si anionice (Cl-). Continuarea cercetarilor pe aceste cristale este impulsionata de demonstrarea

existentei unei anizotropii magnetice „gigant” pentru ionii Fe+ in SrCl2, rezultat de maxim interes pentru

aplicatii in domeniul magnetilor moleculari, pentru stocarea informatiei.

MgB2 dopat cu SiC si Te obtinut prin SPS

De asemenea au fost preparate materiale supraconductoare foarte dense folosind o metoda de compactare

prin sinterizare asistata de camp electric (SPS).

Ferite BSFO (x=0.05-0.35)

Au fost preparate pulberi submicronice de prin doua metode de sinteza, fiind astfel realizate ceramici

sinterizate de BSFOx. Au fost investigate proprietatile electrice si magnetice si in urma compararii

rezultatelor obtinute se poate trage concluzia ca din punct de vedere electric, constanta dielectrica a

ceramicilor de BSFOx preparate folosind metoda sol-gel are valori mai mici decat in cazul feritelor BSFOx

preparate clasic pentru x ≤ 15 si mai mari pentru x=0.25 si x=0.35. In ceea ce priveste proprietatile

magnetice, ceramica de BSFOx prezinta caracteristici magnetice mai bune atunci cand pentru sinteza se

foloseste metoda sol-gel decat in cazul folosirii metodei amestecului de oxizi pentru prepararea pulberii de

BSFOx.

Dispozitive electroluminescente pe baza de Alq3

Rezultatele obtinute in aceasta faza relativ la obtinerea de structuri de tip OLED pot fi rezumate astfel:

a) S-a sintetizat un compus organometalic de Alq3 prin doua metode, chimica si reactie in faza

solida, cea de-a doua metoda constituind un rezultat nou.

b) S-au adus imbutatatiri la metoda chimica prin utilizarea unui raport molar de 2:1 intre chinolina si

Al(OH)3 si s-au imbunatatit randamentul de reactie intre cei doi compusi.

c) Masuratorile spectroscopice si structurale au aratat formarea compusului organometalic si s-au facut

diferentieri intre cei doi izomeri obtinuti. De asemeni, s-a pus in evidenta pentru prima data o cinetica de

crestere a semiconductorilor organometalici utilizand tehnici combinate de difractie de raze X si

spectroscopie Raman.

d) S-a utilizat un polimer PEDOT:PSS pentru injectia de goluri in structura sandwich, prin metoda de

spin coating.

e) Structurile sandwich obtinute prin depuneri succesive de PEDOT:PSS pe sticle de cuart cu ITO, Alq3

si electrozi de aluminiu prin evaporare termica.

Page 14: Unitatea executantă

In ceea ce priveste continuarea proiectului, este necesara adaugarea unui strat intermediar intre catod si

compusul organometalic, probabil un strat subtire de LiF, care sa asigure o injectie optima a electronilor in

structura sandwich care va conduce la imbunatatirea electroluminescentei.

Studii computationale ale compusilor de tip TMO, RMnO3 si RMn2O5

Au fost efectuate calcule scalar-relativiste, in formalismul CPA-BEB-LSDA(+U), pentru a determina

structura electronica a Zn1-xMxO, M=Al, Ti, Mn and x = 0, 2, 5 and 10%, in faza wurtzita, utilizand

codul FPLO5. Din datele bibliografice de care dispunem rezulta ca este prima abordare de acest gen

raportata pana in prezent. Reprezentarile DOS (density of states) in acest studiu sunt in bun acord cu cele

obtinute printr-o varietate larga de alte abordari computationale, ceea ce indica valabilitatea metodei

utilizate. Datele de structura electronica in starea fundamentala au fost analizate ulterior in cadrul modelului

Mott pentru conductivitatea dc prin mecanismul Variable Range Hopping. Astfel, am calculat parametrii

fenomenologici ai modelului la temperaturi finite si dependenta de temperatura a conductivitatii dc, pentru

sistemele investigate. Mentionam ca lucrarea publ;icata privind aceste rezultate este prima in care se face o

evaluare teoretica a conductivitatii dc in oxidul de zinc dopat.

In acest sens s-a evidentiat clar ca substitutia Zn prin Mn nu conduce la o modificare a conductivitatii, ceea

ce se explica prin prezenta Mn2+ in sistem, inlocuind Zn2+ si astfel lipsa centrilor de scattering. Substitutia

Zn prin Al sau Ti conduce la cresterea conductivitatii dc prin mecanismul VRH pana la temperatura critica

de validitate a acestui mecanism. Rezultatele obtinute indica faptul ca co-doparea ZnO, in structura

hexagonala, cu 1-2% Al si 3-5 % Ti poate conduce atat la cresterea conductivitatii dc cat si la crearea unui

fond feromagnetic (desi ambele elemente sunt nemagnetice), deci a unui material util ca semiconductor

magnetic diluat. Aceasta combinatie, (Al,Ti):ZnO , nu a fost raportata experimental sau teoretic pana in

prezent, si isi asteapta verificarea experimentala.

Materiale dielectrice si structurate pentru microunde, unde milimetrice, terahertzi

A fost realizata sinteza si caracterizarea unor materiale dielectrice noi cu aplicatii in domeniul

microundelor. De asemenea au fost propuse modele experimentale de antene pentru domeniul de radiatie

electromagnetic mentionat.

Pinningul magnetic in supraconductori

Studiile realizate in cadrul acestei faze au inclus , pe langa componenta preparativa, caracterizari printr-un

numar mare de metode experimentale precum difractie de raze X, microscopie electronica de baleiaj sau

masuratori magnetice, care au oferit indicii importante referitoare la fenomenele de pinning in materiale

supraconductoare. Intelegerea acestor mecanisme permit avansarea pe directia dezvoltarii de materiale

supraconductoare cu temperatura critica ridicata.

Heterostructuri pe baza de oxizi feroelectrici pentru aplicatii in microelectronica

A fost pus in evidenta un comportament de tip dioda Schottky pe structurile Pt/BFO/STOn si s-a demonstrat

faptul ca inaltimea barierei de potential poate fi controlata prin dopaj cu Gd.

Proiectul :PN09-450103 Studii interdisciplinare asupra materialelor avansate. Aplicatii

Studiul efectelor magnetorezistiv, magnetocaloric si magnetostrictiv in materiale multifunctionale

feromagnetice:

Pentru realizarea studiului propus au fost preparate mai multe serii de aliaje Heusler pe baza de Ni-

Fe-Ga-Co, din care au fost alese doua compozitii; primul aliaj prezinta concomitenta termica a

transformarii martensitice cu cea de ordine –dezordine magnetica, iar in al doilea, aceste transformari

Page 15: Unitatea executantă

sunt consecutive. Pentru alegerea celor mai bune compozitii, toate seriile de aliaje au fost analizate

prin: difractie de raze X pentru evidentierea celor unifazice; masuratori termice diferentiale (DSC)

au permis stabilirea temperaturilor de transformare martensitica si determinarea entalpililor,

masuratori termo-magnetice pentru determinarea temperaturilor Curie. Din analiza acestor date de

caracterizare au fost alese cele doua aliaje reprezentative optimizate si anume Ni53Co2Ga25Fe20 si

respectiv Ni52Co2Ga26Fe20.

Procedee fizico-chimice pentru obtinerea materialelor stocatoare de hidrogen inglobate in matrici

mezoporoase utilizabile pentru alimentarea pilelor de combustie. Studiul proprietatilor electronice

locale si a microstructurii hidrurilor dispersate pe suporti in corelatie cu proprietatile stocatoare de

hidrogen:

Obiectivul esential atins a fost obtinerea de compozite borohidruri – carbon mezoporos (care

prezinta o cinetica mult mai rapida a absorbtiei si desorbtiei de hidrogen in comparatie cu

borohidrurile neprocesate) si caracterizarea lor microstructurala si a proprietatilor stocatoare de

hidrogen. Pentru suportul carbonic s-au utilizat materiale cu suprafata specifica si volum total al

porilor mare. Borohidrurile au fost impregnate din solutie de eter in materialul mezoporos carbonic.

S-a aratat prin microscopie electronica si difractie de raze X faptul ca materialul mezoporos carbonic

confineaza borohidrura, impiedecand cresterea grauntilor de borohidrura in timpul ciclurilor de

absorbtie/desorbtie de hidrogen. Reducerea dimensiunii grauntilor de hidrura conduce la cresterea

vitezei de difuzie a hidrogenului si imbunatatirea cineticii de absorbtie/desorbtie de hidrogen. S-au

realizat obiective privind imbunatatirea proprietatilor stocatoare de hidrogen a borohidrurilor prin

impregnarea pe suporti carbonici si caracterizarea complexa a compozitelor borohidruri – carbon

mezoporos.

Elaborarea unui model bazat pe difuzia bipolara, pentru separarea efectelor de volum, de cele de

suprafata in cazul prezentei efectelor de polarizare la electrozi, in sisteme cu cristale lichide:

A fost prezentata o noua abordare care permite descrierea teoretica a influenţei ionilor dizolvaţi într-

un cristal lichid asupra impedanţei sistemului. Prin introducerea unor noi variabile independente este

obţinuta o reformulare a sistemului ecuaţiilor diferenţiale de bază. Numărul şi complexitatea

calculelor sunt mai mici decât pentru alte abordari din literatura (ex. MacDonald). Expresia

admitantei sistemului este prezentata analitic. Structura admitantei permite elaborarea unui circuit

echivalent in conformitate cu procesele care au loc atat in volumul probei cat si la suprafata.

Obtinerea si caracterizarea materialelor piezoceramice cu anizotropie structurala si piezoelectrica

ridicata:

Au fost propuse si indeplinite urmatoarele obiective: prepararea unor materiale piezoceramice pe

baza de titanat de plumb co-dopat cu nichel, niobiu si mangan cu anizotropie cristalina si

electromecanica mare si studiul influentei concentratiilor relative ale co-dopantilor asupra

parametrilor retelei cristaline si a proprietatilor dielectrice si electromecanice ale materialelor

obtinute, in contextul valentelor multiple ale manganului si al caracterului donor sau acceptor al co-

dopantilor.

Proceduri atipice de inducere a anizotropiei magnetice in straturi si multistraturi feromagnetice si

utilizarea lor in sisteme complexe prezentand efecte de magnetorezistenta gigant:

Cercetarea a permis obtinerea de filme subtiri si multistraturi magnetice nanometrice care sa prezinte

proprietati magnetice convenabile in raport cu cerintele sistemelor tip valva de spin a caror

functionare se bazeaza pe principiul GMR sau TMR, precum si studiul teoretic si experimental al

diverselor sisteme propuse. Au fost urmarite si atinse atat obiective legate de solutii privind

Page 16: Unitatea executantă

posibilitatile de rotire separata a spinilor in paturile feromagnmetice care interfateaza patura

conductoare/izolatoare cat si cele legate de inducerea de curenti de spin polarizati.

4. Prezentarea rezultatelor

4.1. Rezultate concretizate în studii, proiecte prototipuri (produse), tehnologii, alte rezultate (inclusiv fila de

catalog a produsului, tehnologiei sau serviciului – după modelul anexat):

Denumirea proiectului Tipul rezultatului Efecte scontate

Proiectul :PN09-450101

Abordări complexe in studiul

proceselor si fenomenelor fizice

in materia condensata

Studiul simetriei parametrului de ordine

supraconductor in sisteme cu electroni

puternic corelati investigata sub stres uniaxial

In cazul reducerii simetriei

cristaline, pentru anumite

reprezentari ale parametrului

de ordine, a fost prezisa

teoretic separarea tranzitiei

supraconductoare. Am pus in

evidenta experimental o

posibila separare a tranzitiei

supraconductoare in UBe13

prin aplicarea unui stres

uniaxial paralel cu una din

directiile cristalografice. Acest

fenomen trebuie urmarit si in

alti supraconductori.

Calculul curentilor de spin si sarcina in inele

cuantice coerente.

In prezenta a doua tipuri de

interactie de spin apare efectul

de interferenta a functiilor de

unda spinoriale datorate celor

doua axe de spin principale.

Se observa fenomenul de

bataie al curentilor si oscilatii

cu frecvente caracteristice.

Studiu asupra materialelor cu proprietati

topologice speciale.

Identificarea unor clase de

materiale care au proprietati

topologice speciale care

genereaza proprietati electrice

si optice deosebite.

Aceasta este o linie de

cercetare moderna in care intra

studiul izolatorilor topologici

si efectul Hall de spin.

Pachet software de simulare a profilelor de

interdifuzie la interfata prin analiza

transformatelor Laplace ale spectrelor de

electroni.

O metoda rapida, putin cos-

tisitoare si nedistructiva de

determinare a profilelor

compozitionale in functie de

adancime pentru materiale,

interfete si heterostructuri. Studiu: Identificarea compusilor de interfata

(carbonat de plumb) si a compusilor de

suprafata cu deficit puternic de oxigen

(brownmillerit) in Pb(Zr,Ti)O3(111) .

Studiu: Efectele polarizarii si imbatranirii

probelor Pb(Zr,Ti)O3(001)

Studiu: Compusi de interfata si analiza

Se găseşte că cei mai exteriori

4-5 nm ai stratului de PZT

sunt sărăciţi în oxigen la

suprafaţă. Aproximativ un

sfert din suprafaţa stratului de

PZT este acoperit de circa 1

nm de Pb(CO3)2, în timp ce un

strat subţire conţinând un

singur strat de PbO2 este

localizat la suprafaţă.

Polarizarea spre interior/

exterior se manifestă printr-o

deplasare chimică spre energii

de legătură de ordinul 1,1-

1,8/0,9-1 eV.

Acest studiu prezinta pentru

Page 17: Unitatea executantă

structurilor de tip La 3d "shake-down" in

(La,Sr)MnO3(001)

prima oara o analiză corelată a

tuturor nivelurilor adânci prin

spectroscopie XPS.

Pachet software de analiza a maximelor pre-

edge in spectroscopia de absorbtie X

Deducerea rapida a starilor de

oxidare ale metalelor de

tranzitie cu sensibilitate de

volum. Metoda comparabila

ca versatilitate cu spec-

troscopia de fotoelectroni

XPS.

Studiu asupra superparamagnetismului in

geluri magnetice.

Gelurile compozite cu

proprietati magnetice sunt

interesante pentru aplicatii

legate de controlul prin camp

magnetic.

Studiu asupra transformarilor morfologice si

structurale în straturi multiple de Ag/As2S3

supuse iradierii cu lumina de banda larga.

Prepararea de multistraturi

nanometrice prin depunerea

secvenţială a argintului si a

calcogenurii de arsen amorfe

cu ajutorul metodei PLD

(pulsed laser deposition).

Folosirea efec-tului luminii

„broadband” pentru

omogenizarea materialului şi

crearea unor proprietăţi optice

presta-bilite.

Studiu asupra proprietatilor optice ale filmelor

subtiri anorfe de tip Inx-wGawZn1-xO1+1/2x-δ

Posibilitatea de a modifica

proprietatile optice (indice de

refractie, largimea benzii

interzise, reflectivitate, trans-

parenta) ale semiconductorilor

amorfi oxidici prin modifi-

carea concentratiei fiecarui

cation din compus.

Fundamentarea relatiilor

dintre proprietatile optice si

concentratiile de cationi cu

ajutorul unor relatii generale

aplicate tuturor materialelor

semiconductoare. Denumirea proiectului Tipul rezultatului Efecte scontate

Proiectul :PN09-450102

Prepararea si caracterizarea

materialelor cu dimensionalitate

redusa»

Nanocompozite sticloase oxifluoritice (SiO2-

CaF2) dopate cu pamanturi rare

Tehnologie: utilizarea metodei sol-gel in

prepararea nanocompozitelor oxi-fluoritice

dopate cu pamanturi rare pentru cresterea

eficientei luminescentei si observarea

efectului de “up-conversion”

Imbunatatirea randamentului

celulelor solare prin efect de

“up-conversion” al radiatiei IR

(900nm) din spectrul solar.

Posibilitatea producerii

nanocompozitelor sub forma

de straturi subtiri transparente

si uniforme

MgB2 dopat cu SiC si Te obtinut prin SPS

Tehnologie vizand prepararea de esantioane

dense, presate si sinterizate din amestecuri de

pulberi (MgB2)1-x – (SiC)x – Te0,01, prin

metoda sinterizarii asistata de camp electric

(SPS);

Caracterizarea din punct de vedere al

proprietatilor structurale, morfologice si

supraconductoare ale esantioanelor sinterizate.

Rezultatele au aratat ca

adaugarea concomitenta a

nano-SiC si Te poate

imbunatati fixarea cuantelor

de flux magnetic, rezultand un

Jc mai mare (intre 5 si 30 K) si

un Hir similar mai mare fata de

caracteristicile respect-tive

determinate pe MgB2 nedopat

si pe MgB2 dopat separat cu

Page 18: Unitatea executantă

SiC sau Te. Astfel, pe

compozitia (MgB2) +

(SiC)0,025 + Te0,01 s-a masurat

un Jc(20 K, 5 T) de 3,5102

A/cm2 si un Jc(5 K, 9 T) de

2,0103 A/cm2. Ca urmare,

folosirea metodei SPS ex-situ

in cazul supraconductorului

MgB2 aditivat in mod optim

cu SiC si Te constituie o cale

tehnologica de a produce piese

supraconductoare avand

densitatea critica de curent, Jc,

comparabila cu a

supraconductorilor dublu

aditivati, obtinuti prin metode

in-situ.

Ferite BSFO (x=0.05-0.35)

1. Tehnologie de laborator de preparare a

pulberilor si ceramicii electrice si magnetice

de BSFOx folosind metoda sol-gel

2. Tehnologie de laborator de preparare a

pulberilor si ceramicii electrice si magnetice

de BSFOx folosind metoda clasica a reactiei in

faza solida.

Ceramica BSFOx (sol-gel)

prezinta caracteris-tici

magnetice imbunata-tite fata

de cazul in care se foloseste

metoda amestecului de oxizi.

pentru prepararea pulberii de

BSFOx.

Dispozitive electroluminescente pe baza de

Alq3

Tehnologie de realizare a structurilor

multilayer de tip OLED.

Miniaturizarea necesara pentru

obtinerea unei functionalitati

crescute a structurilor

multilayer utilizate in

dispozitive electronice

Materiale dielectrice si structurate pentru

microunde, unde milimetrice, terahertzi

Modele experimentale de antene cu rezonatori

dielectrici pentru banda ISM

Posibilitatea initierii

cercetarilor de fezabi-litate cu

un partener industrial pentru

aplicare in productie.

Denumirea proiectului Tipul rezultatului Efecte scontate

Proiectul PN09-450103: Studii

interdisciplinare asupra materi-

alelor avansate. Aplicatii

Metoda racirii rapide permite obtinerea

aliajelor Heusler pe baza de Ni-Fe-Ga sub

forma unifazica. Tratamente termice efectuate

la temperaturi sub 500C rafineaza structura, si

conduc la scaderea temperaturii de

transformare martensitica. Evidentierea

efectului magnetostiv in aliajele Heusler de tip

Ni-Fe-Ga sub forma de benzi racite rapid.

Evidentierea unui efect magnetocaloric dublu

in domeniul transformarii martensitice si in

cel al temperaturii Curie respectiv un efect

amplificat in cazul aliajelor cu transformari

consecutive sau concomitente.

Posibilitatea reglarii foarte

fine a temperaturii de

transformare martensitica in

acord cu domeniul de utilizare

al unui actuator bazat pe efect

de magnetostrictiune.

Utilizarea aliajelor cu

transformari concomitente

drept refrigeratoare cu S

=2.5J/Kg K si cu putere

relativa de racire 115J/Kg

Studiul compozitelor de tip borohidrura de

litiu (LiBH4) dispersate pe carbon mezoporos

ordonat obtinut ca replica in carbon a MSU-H.

S-au studiat de asemenea materiale carbonice

mezoporoase activate de tip rasini

fluroglucinol-formaldehidice utilizate pentru

impregnarea de CaBH4. Metoda de obtinere a

compozitelor a fost umectarea incipienta -

foarte laborioasa (pana la 40 pasi de

impregnare/ vidare) pentru a evita segregarea

grauntilor de borohidrura in afara porilor

materialului mezoporos carbonic. Pana la

20wt% LiBH4 raman confinati in porii

Proiectarea de compozite

borohidrura-suport mezoporos

carbonic cu capacitate mare de

stocare de hidrogen si cinetica

rapida a desorbtiei/absorbtiei

de hidrogen. Se are in vedere

optimizarea cantitatii de

borohidrura impregnata in

suport si a procedeului de

impregnare precum si a tipului

de suport carbonic pentru a

creste capacitatea de stocare

fara a inrautati semnificativ

Page 19: Unitatea executantă

materialului mezoporos in timpul

absorbtiei/desorbtiei la 300 0C. Cinetica de

desorbtie este mult imbunatatita: proba cu

10wt% LiBH4 incepe desorbtia la 140 0C si se

termina la 350 0C in timp ce LiBH4 neprocesat

nu desoarbe hidrogen sub 300 0C, iar desorbtia

totala se termina la 500 0C. In plus apare o

destabilizare termodinamica ca urmare a

interactiei cu suportul carbonic: presiunea

medie de desorbtie pentru 10wt% LiBH4/ C-

MSU-H este de 1.4 atm la 300 0C in timp ce

pentru LiBH4 se obtine 1 atm la 410 0C.

cinetica de absorbtie/ desorbtie

de hidrogen. Obtinerea de

materiale stocatoare de

hidrogen optimizate pentru

alimentarea cu hidrogen a

pilelor de combustie.

Studiile vizand fenomenele de interfata in

cristale lichide au permis evidentierea

analitica a unor efecte de polarizare la

electrozi si la interfete in sisteme cu cristale

lichide si/sau molecule model. Astfel, a fost

elaborat un model bazat pe difuzia bipolara,

pentru separarea efectelor de volum, de cele

de suprafata, ceea ce reprezinta o cale pentru

intelegerea mecanismului interactiei de

suprafata.

Rezultatele masuratorilor de

spectroscopie dielectrica de

banda larga au fost folosite

pentru a verifica relatiile

obtinute in cadrul unui nou

model care descrie influenta

ionilor mobili avand

proprietati de transport

difuzional diferite, asupra

spectrelor permitivitatii, ale

conductivitatii electrice sau ale

modulului electric. Expresia

analitica a impedantei in

prezenta efectului polarizarii

la electrod, permite

determinarea marimilor fizice

de transport ale purtatorilor

mobili din datele

experimentale.

Studiul efectelor co-doparii cu unele elemente

tranzitionale (Ni, Nb, Mn) asupra

proprietatilor morfostructurale, dielectrice si

electromecanice ale titanatului de plumb

ceramic, urmarindu-se mai ales influenta

diferitelor concentratii relative ale ionilor

donori (de niobiu) si acceptori (de nichel) in

prezenta ionilor de mangan cu valenta

multipla.

Reducerea anizotropiei

cristaline si imbunatatirea

densificarii ceramicii prin

cresterea concentratiei co-

dopantilor.

Obtinerea ceramicilor cu

anizotropie electromecanica

mare ( >5 ) si a factorilor de

cuplaj in grosime de 0.4..

Obtinerea unor factori de

cuplaj electromecanic,

respectiv de calitate

mecanica, cu valori mai mari

in cazul valentelor medii de tip

donor ale co-dopantilor

asociate cu reducerea partiala

a ionilor de Mn4+ la

Mn2+.determinata de acestea.

Studiul proprietatilor electronice si magnetice

ale compusului intermetalic Ti2CoSi, pe baza

teoriei densitatilor de stari in aproximatia

gradientului generalizat, implementata in

codul numeric Wien2k. S-a aratat ca la

variatia usoara a constantei de retea se poate

trece de la caracterul semi-metalic (sub

valoarea critica de 0.594 nm), implicand

polarizare de spin de 100% , la un caracter

metalic (peste valoarea critica), implicand o

Propunerea in structuri valve

de spin a unui nou electrod de

tip semi-metal pe baza de Si

(intermetalic de tip Heusler),

care in principiu ar trebui sa

rezolve atat cerintele privind

prezenta unei magnetizari

acceptabile, furnizarea unui

curent de spini polarizati si

minimizarea diferentei de

Page 20: Unitatea executantă

polarizare de spin descrescatoare (in toate

cazurile momentul magnetic total ramanad

constant).

conductivitate dintre electrod

si semiconductor. Este

evidentiata influenta

substratului semiconductor

asupra proprietatilor

electrodului de tip Heusler,

prin intermediul

compatibilitatii parametrilor

de retea.

Optimizarea procesarii filmelor de fier in

scopul reducerii difuziei Si din substrat si

controlului proprietatilor magnetice

(incluzand anizotropia si textura magnetica),

in vederea obtinerii unor structuri atipice tip

valva de spin. Procesare prin proceduri de

hidrogenare/nitrurare/interfatare. Obtinerea de

componente si structuri tip valva de spin cu

diversi parametri.

Controlul proprietatilor

magnetice, incluzand

anizotropia magnetica,

directiile axelor de usoara

magnetizare si largimea

distributiilor unghiulare ale

acestora prin optimizarea

grosimii filmului si prin

procesari ulterioare constand

in tratamente de hidrogenare si

nitrurare. Obtinerea de

componente optimizate in

functie de cerinte, pentru

diverse tipuri de valve de spin

4.2 Participarea la colaborări internaţionale:

Proiectul : PN09-450101 Abordări complexe in studiul proceselor si fenomenelor fizice in materia

condensata

Nr.

crt.

Denumirea

programului

internaţional

Ţară şi/sau CE

unităţi

colaboratoare

Denumire proiect

Valoarea proiectului

(lei)

Valoare totală

proiect Valoare ţară

1

Colaborare

bilaterala

Institutul de

Fizica al

Academiei de

Stiinte a Chinei

Beijing

Acord de parteneriat

2

Colaborare

bilaterala

Xiamen

University-

China

Acord de parteneriat

3 Colaborare

bilaterala

Nakhon Pathom

University-

Thailanda

Acord de parteneriat

4 Colaborare

bilaterala

Physics

Division,

Science

Institute,

University of

Iceland

Control and optimization of

quantum interference in

mesoscopic transport

5

IFA-CEA Franta,

Commissariat à

l'Energie

Atomique,

Institut

Ferroelectric and diluted magnetic

semiconductor based multiferroic

heterostructures for energy

applications (2010-2013) 838.500 600.000

Page 21: Unitatea executantă

Rayonnement-

Matière Saclay

Proiectul :PN09-450102 Prepararea si caracterizarea materialelor cu dimensionalitate redusa

Nr.

crt.

Denumirea

programului

internaţional

Ţară şi/sau CE

unităţi

colaboratoare

Denumire proiect

Valoarea proiectului

(lei)

Valoare totală

proiect Valoare ţară

1. SCOPES 2009

-2012 Elvetia Functional nanowires 400.000 250000

2.

FP7 Germania,

Marea Britanie,

Olanda, Belgia,

Italia, Irlanda,

Elvetia

Interfacing oxides (IFOX) 68.878.000 2.552.000

Proiectul :PN09-450103 Studii interdisciplinare asupra materialelor avansate. Aplicatii

Nr.

crt.

Denumirea

programului

internaţional

Ţară şi/sau CE

unităţi

colaboratoare

Denumire proiect

Valoarea proiectului

(lei)

Valoare totală

proiect Valoare ţară

1 IFA-CEA CEA Saclay,

IRAMIS

Ferroelectric and diluted magnetic

semiconductor based multiferroic

heterostructures for energy

applications

875 000 600 000

2 FP7

Olanda,

Germania,

Italia, Irlanda,

Elvetia, Marea

Britanie, Belgia

Interfacing Oxides-IFOX 11.302.718 434.400

3

Romanian-

Swiss

Research

Program

2011-2016

Swiss Federal

Lab. for Mat.

Science and

Tech. Elvetia

/INCDFM

Novel FePt-based hard magnetic

materials for sustainable energy

applications

1 800 000 900 000

4

Joint Institute

for Nuclear

Research

JINR (Dubna)

Rusia/INCDFM

Complex characterization of

multilayered magnetic films by

neutron scattering and

magnetometry

40 000 20 000

4.4. Articole (numai cele publicate în reviste cu referenţi de specialitate):

Proiectul : PN09-450101 Abordări complexe in studiul proceselor si fenomenelor fizice in materia

condensata

Nr.

crt. Denumirea publicaţiei Titlul articolului, autori

- în ţară:

1 Journal of Optoelectronic and Magnetic properties of polyacrylamide composite gels with magnetite

Page 22: Unitatea executantă

Advanced materials

In curs de redactare

de V. Sandu, C. Zaharia, C. Barta si I. Pasuk

2 Advanced Materials Research 468-

471 (2012) pp 542-545 CoNb2O6 Ceramic with Geometric Frustration V. Sandu, M. S. Nicolescu, M. G. Banciu, S. Popa, and M. Burdusel

3 Dig. J. Nanomater. Biostruct. 7

(2012) 41-50

Tilt c axis crystallite growth of aluminium nitride films by reactive

RF-magnetron sputtering

G.E. Stan, I. Pasuk, L.M. Trinca, A.C. Galca, M. Enculescu, F.

Miculescu

4 Optoelectronics and Advanced

Materials-Rapid Communications, 6

(1-2), 239-244, 2012

Study of thiols deposition on GaAs

R. V. Ghita, C. Cotirlan, and F. Ungureanu

- in străinătate

1 Physica Status Solidi A

in curs de revizuire

Quantification of pre-edge peaks in near-edge X-ray absorption fine

structure spectroscopy of transition metal oxides

N.G. Apostol, D. Macovei, D.G. Popescu, L. Frunza, C.M. Teodorescu

2 Physica E 46(2012) 12–20

Persistent oscillatory currents in a 1D ring with Rashba and

Dresselhaus spin–orbit interactions excited by a terahertz pulse

Marian Nita, D.C.Marinescu, A. Manolescu, B. Ostahie, V.

Gudmundsson

3 arXiv:1301.1807 [con-mat.mes-hall]

Phys. Rev. B

Trimis spre publicare

Spectral and transport properties of the two-dimensional Lieb lattice

M.Nita, B.Ostahie, A.Aldea

4

Thin Solid Films 524 (2012) 328–

333

Structural and optical properties of c-axis oriented aluminum nitride

thin films prepared at low temperature by reactive radio-frequency

magnetron sputtering

A. C. Galca , G. E. Stan , L M. Trinca , C. Negrila , L. C. Nistor

5 Applied Surface Science,

a doua revizie

Stoichiometry dependence of the optical properties of amorphous-

like Inx-wGawZn1-xO1+1/2x-δ thin films A.C. Galca, G. Socol, L.M. Trinca, V. Craciun

6 J. Noncryst. Solids

Trimis spre publicare Effect of broadband light on Ag/As2S3 multilayers

F. Sava, A. Velea, M. Popescu, A. Lorinczi, I. -D. Simandan, A. M.

Vlaicu, G. Socol, I. N. Mihailescu, N. Stefan

7 Materials Science and Engineering

B

trimisa varianta revizuita

Band bending at free Pb(Zr,Ti)O3 surfaces analyzed by X-ray

photoelectron spectroscopy

N.G. Apostol, L.E. Stoflea, G.A. Lungu, C.A. Tache, L. Pintilie, C.M.

Teodorescu

8 Physica status solidi (a), 209, 6,

1049–1052, 2012

X-ray photoelectron spectroscopy of pulsed laser deposited

Pb(Zr,Ti)O3−δ

C. Dragoi, N. G. Gheorghe, G. A. Lungu, L. Trupina, A. G. Ibanescu,

,C. M. Teodorescu

9 Phys. Rev. E 85 (2012) 036604 Phase extraction in disordered isospectral shapes

M. Tolea, B. Ostahie, M. Nita, F. Tolea, and A. Aldea

10 Journal of Physics: Conference

Series 338 (2012) 012013

Nonadiabatic generation of spin currents in a quantum ring with

Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions.

Marian Niţǎ, D C Marinescu, Bogdan Ostahie, Andrei Manolescu si

Vidar Gudmundsson

11 Physics Letters A 376 (2012) 1078–

1083

Mesoscopic Fano effect in a spin splitter with a side-coupled

quantum dot

V. Moldoveanu , M. ¸ Tolea , B. Tanatar

12 Physics Letters A 376 (2012) 3229–

3234

Analysis of the phase lapse problem in closed interferometers

M. Tolea, V. Moldoveanu, I.V. Dinu, B. Tanatar

13 Journal of Electron Spectroscopy

and Related Phenomena

in curs de redactare

titlu provizoriu: Laplace analysis of X-ray photoelectron and Auger

electron spectra for non-destructive depth profiling Marius A. Husanu, Dana G. Popescu, Nicoleta G. Apostol, Cristian M.

Teodorescu

14 Journal of Nanoparticle Research,

14 (7), 2012, DOI: 10.1007/s11051-Structure and electrical transport in films of Ge nanoparticles

embedded in SiO2 matrix

Page 23: Unitatea executantă

012-0930-5

I. Stavarache, A.-M. Lepadatu, A. V. Maraloiu, V. S. Teodorescu, and

M. L. Ciurea

15 Appl. Phys. Lett. 101 (2012) 242106

242110 Effects produced by iodine irradiation on high resistivity silicon

S. Lazanu, A. Slav, A.-M. Lepadatu, I. Stavarache, C. Palade, G.

Iordache, and M. L. Ciurea

16 Thin Solid Films 522 (2012) 395–

400 NO2 sensing properties of Cr2O3 highlighted by work function

investigations

A. Stănoiu, C.E. Simion, L. Diamandescu, D. Tărăbăşanu-Mihăilă, M.

Feder

17 Synthetic Metals 161 (2012) 2589-

2597 Effect of the morphology on the optical and electrical properties of

polycarbonate film doped with aniline derivatives monomers

F.Stanculescu, A. Stanculescu, M. Girtan, M.Socol, O. Rasoga

18 Synthetic Metals 161 (2012) 2612-

2617 Optical and Electrical Properties of Arylenevinylene Compounds

Thin Films Prepared by Vacuum Evaporation

O. Rasoga, L. Vacareanu, M. Grigoras, M. Enculescu, M. Socol, F.

Stanculescu, I. Ionita, A. Stanculescu

Proiectul :PN09-450102 Prepararea si caracterizarea materialelor cu dimensionalitate redusa

Nr.

crt. Denumirea publicaţiei Titlul articolului

In tara

1.

Proceedings CAS 2012, vol. 2 (2012) 303-

306 (ISBN 978-1-4673-0736-9)

Ba(X1/3Ta2/3)O3 complex perovskites for microwave and

millimeter wave applications

L. Nedelcu, C. Busuioc, M. G. Banciu, R. Ramer,.

2. Digest Journal of Nanomaterials and

Biostructures, Vol. 7, No.3, 2012, p. 877 –

882

Electrodeposition and anodizing of ZnMn alloy submicron

wires

M. Sima, Ma. Sima

In strainatate

1 CURRENT APPLIED PHYSICS, 13, 137-

141 (2013), DOI:

10.1016/j.cap.2012.06.024

Structural and optical characterization of sol-gel derived Tm-

doped BaTiO3 nanopowders and ceramics

Cernea, M; Secu, CE ; Vasile, BS; Secu, M

2 Optical Materials 34 (2012) 1493–1496 Spectroscopic ellipsometry investigations of Eu-doped oxy-

fluoride glass and glass-ceramics

A.C. Galca , N. Preda , C.E. Secu , C.R. Luculescu , M. Secu

3 J Nanopart Res (2012) 14:772

DOI 10.1007/s11051-012-0772-1

Sol–gel template synthesis of luminescent glass–ceramic rods

M. Secu , C. E. Secu , M. Sima

4 Journal of Luminescence, 132 (4), 998-

1002, 2012, DOI:

10.1016/j.jlumin.2011.12.002

Photoluminescence and magnetic circular dichroism of

IrQ(ppy)2-5Cl

S. Polosan, I. C. Radu, T. Tsuboi

5. Journal of Alloys and Compounds , 548,

222-27 (2013)

Magnetic defects in crystalline Zn(OH)2 and nanocrystalline

ZnO resulting from its thermal decomposition

S. V. Nistor, D. Ghica, M. Stefan, I. Vlaicu, C. Bartha;

6. Scripta Materialia, 68 (6) 2013 , pp. 428-

431

Te and SiC co-doped MgB2 obtained by an ex situ spark

plasma sintering technique

G. Aldica, S. Popa, M. Enculescu, P. Badica

7

Nanocomposites, Nano-structures and

Hetero-structures of Correlated Oxide

Systems

Volume: 1454 , Mat. Res Soc Symp Proc ,

1454, 2012, pp.115-121

Superconducting composites of MgB2 with additions obtained

by SPS

P. Badica, G. Aldica, M. Burdusel

8 Scripta Materialia 66 (2012) 570–573 Enhancement of critical current density and irreversibility

field by Te or TeO2 addition to MgB2 bulk processed by

spark plasma sintering

Page 24: Unitatea executantă

G. Aldica, S. Popa, M. Enculescu and P. Badica⇑

9. J Mater Sci (2012) 47:3828–3836 MgB2 with addition of Sb2O3 obtained by spark plasma

sintering technique

M. Burdusel , G. Aldica , S. Popa ,M. Enculescu ,P. Badica

10 Supercond. Sci. Technol. 25 (2012) 015004

-015010

As-grown superconducting MgB2 thin films prepared at

extreme deposition conditions

B Sahoo,W Keune, V Kuncser, R Rohlsberger

11. Journal of Alloys and Compounds, Ms. Ref.

No.: JALCOM-D-12-05665.

Magnetic properties of BaxSr1-xFe12O19 (x=0.05-0.35)

ferrites prepared by different methods

M. Cernea, S-G. Sandu, C. Galassi, V. Kuncser.

12 Optical Materials, 35(2) (2012), 268-273 Cathodoluminescence and Raman analysis of the finite-size

effects in mer-Alq 3 structure

I.C. Radu. S. Polosan, I. Enculescu, H. Iovu

13 Results in Physics, 2 (2012) 190-197. First principles study and variable range hopping conductivity

in disordered Al/Ti/Mn -doped ZnO

R. Plugaru, T. Sandu, N. Plugaru,

14 Applied Surface Science , 2012, in press Structural and dielectric properties of Ba(X1/3Ta2/3)O3 thin

films grown by RF-PLD

L. Nedelcu, N. D. Scarisoreanu, C. Chirila, C. Busuioc, M.G.

Banciu, S. I. Jinga, M. Dinescu

15 Materials Research Bulletin 47(11), 2012,

pp. 3713-3718

Microwave dielectric properties of Ba(Zn1/3Ta2/3) O3

ceramics doped with Nb2O5, MnO2 or V2O3

S.I. Jinga, S. Stoleriu, C. Busuioc

16 Thin Solid Films 522 (2012) 112–116 Dielectric properties of Ba(Zn1/3Ta2/3)O3 thin films on Pt-

coated Si substrates

L. Nedelcu , N.B. Mandache , M.I. Toacsan , A.M. Vlaicu ,

M.G. Banciu , A. Ioachim , F. Gherendi ,

C.R. Luculescu , M. Nistor

17. Appl. Phys. Lett. 100, 252903 (2012); doi:

10.1063/1.4729816

Potential barrier increase due to Gd doping of BiFeO3 layers

in Nb:SrTiO3-BiFeO3-Pt structures displaying diode-like

behavior

H. Khassaf, G. A. Ibanescu, I. Pintilie, I. B. Misirlioglu, L.

Pintilie

18 Materials Chemistry and Physics, 134 (2-3),

988-993, 2012, DOI:

10.1016/j.matchemphys.2012.03.101

ZnO morphological, structural and optical properties control

by electrodeposition potential sweep rate

E. Matei, M. Enculescu, N. Preda, I. Enculescu

19. Nanoscale

Manuscript ID: NR-ART-12-2012-034108

Micro-tubes of piezoelectric BNT-BT0.08 obtained from sol-

gel precursor

M. Cernea, L. Trupina, B. S. Vasile, R. Trusca,

20 J Mater Sci (2012) 47:6966–6971 Structural, optical, and electric properties of BNT–BT0.08

thin films processed by sol–gel technique

M. Cernea , L. Trupina , C. Dragoi ,,A.-C. Galca , L. Trinca

21 Journal of the European Ceramic Society 32

(2012) 2389–2397

Structural, dielectric, and piezoelectric properties of fine-

grained NBT–BT0.11 ceramic derived from gel precursor

M. Cernea, C. Galassi , B. S. Vasile , C. Capiani ,

C.Berbecaru , I. Pintilie , L. Pintilie

22 J Mater Sci (2012) 47:3669-3673 SPS temperature dependence of structural and piezoelectric

properties of BNT-BT 0.08 nanostructured ceramics

M. Cernea,F. Fochi, G.V. Aldica, B.S. Vasile, R. Trusca, C.

Galassi

23 Current Appl. Physics, 12 (2012) 1100-

1105

Preparation and properties of nanocrystalline BNT-BT α

piezoelectric ceramics by sol-gel and SPS

M. Cernea, G. Poli,G.V. Aldica, C. Berbecaru, B. S. Vasile, C.

Galassi

24 Journal of Alloys and Compounds

515(2012) 166-170

Structural and piezoelectric characteristics of BNT-BT 0.05

thin films processed by sol-gel technique

M. Cernea, L. Trupina, C. Dragoi, B.S. Vasile, R. Trusca

25 Journal of the European Ceramic Society 32

(2012) 133-139

Dielectric and piezoelectric behaviors of NBT-BT 0.05

processed by sol-gel method

Page 25: Unitatea executantă

M. Cernea, B. S. Vasile, C. Capiani, A. Ioncea, C. Galassi

Proiectul :PN09-450103 Studii interdisciplinare asupra materialelor avansate. Aplicatii

Nr.

crt. Denumirea publicaţiei Titlul articolului

- în ţară:

1 Rom. J. Phys. 57/3-4 (2012) 664–

675

New approach of the AC electrode polarization during the

measurement of impedance spectra

C. P. Ganea

2 Digest Journal of Nanomaterials and

Biostructures, 7 (1), 373-384, 2012,

DOI: 10.1007/s10853-011-5963-0

Reactivity, magnetism and local atomic structure in ferromagnetic Fe

layers deposited on Si(001)

N. G. Gheorghe, M. A. Husanu, G. A. Lungu

- in strainatate

1 Metallurgical and Materials

Transactions A, submitted 2012

Martensitic Transformation and Related Magnetic Behavior of Fe-Pd

Ribbons

M. Sofronie, F. Ţolea, V. Kuncser, M. Valeanu, G. Filoti

2 J. Alloys and Comp, accepted for

publication (Dec 2012)

Influence of Mechanical Milling on the Physical Properties of

SmCo5/Fe65Co35 type Hard/Soft Magnetic Nanocomposite

E. Dorolti, A.V. Trifu, O. Isnard, I. Chicinaş, F. Tolea, M. Valeanu, V.

Pop

3 Accepted to Intermetallics (2012) Band structure calculations of Ti2FeSn: a new half-metallic compound

A.Barsan, P. Palade

4 Journal of Ovonic Research, 8(6)

(2012) 155-160

Improvements of hydrogen desorption of lithium borohydride by

impregnation onto MSU-H carbon replica

P. Palade, C. Comanescu, I. Mercioniu

5 Nanotechnology, 23 (2012) 385401 Nanoconfinement in activated mesoporous carbon of calcium

borohydride for improved reversible hydrogen storage

C. Comănescu, G. Capurso, A. Maddalena

6 J. Mag. Mag. Mater, accepted for

publication (Nov.2012)

Prediction of half metallic properties in Ti2CoSi Heusler alloy based

on density functional theory

A.Barsan, P. Palade, V. Kuncser

7 Thin Solid Films (submitted

dec.2012)

Tuning structural aspects and magnetic properties of Fe films grown

on Si substrates by hydrogenation processing

S.G. Sandu P. Palade, G. Schinteie, A. Barsan, L. Trupina, V. Kuncser

8 Solid State Communications, 152

(2012) 2147-2150

Half-metallic state and magnetic properties versus the lattice constant

in Ti2CoSn Heusler compound: An ab-initio study.

A.Barsan, P. Palade, V. Kuncser

9 Central European J. Phys., submitted

(oct. 2012); under revision

The electrode polarization and interfaces effects in liquid crystal

system with mobile ions: development of a model of bipolar diffusion

P. Ganea

10 2012 Int. Semiconductor Conf., vol

2, 35th ed. Oct. 15-17, Sinaia,

Romania, 291-294

A high performance piezoceramic material for a vibration transducer

for balancing of rotating parts

C.T Miclea, M. Cioangher, C.F.Miclea, L. Trupina, C. Miclea,

L.Amarande, S. Spanulescu

11 IEEE transactions on Ultrasonics,

Ferroelectrics and Frequency

Control (submitted)

Influence of transition elements co-doping on structural and

electromechanical properties of lead titanate ceramics

L.Amarande, C. Miclea, M.C. Cioangher, N. Grecu, I. Pasuk

12 Journal of the European Ceramic

Society 32 (2012) 1099–1104

Noniterative method for evaluation of the complex material constants

of piezoelectric ceramics in the radial vibration mode

L. Amarande

13 Journal of Alloys and Compounds,

512 (1), 199-206, 2012, DOI:

10.1016/j.jallcom.2011.09.063

Interface characterization and atomic intermixing processes in Be/W

bilayers deposited on Si(001) substrates with Fe buffer layers

V. Kuncser, P. Palade, G. Schinteie, S. G. Sandu, L. Trupina, G. A.

Lungu, N. G. Gheorghe, C. M. Teodorescu, C. Porosnicu, I. Jepu, C. P.

Lungu, and G. Filoti

Page 26: Unitatea executantă

14 Journal Of Computational And

Theoretical Nanoscience, 9 (9):1541-

1545, 2012, DOI:

10.1166/Jctn.2012.2241

Effect of Nucleators and Intermediates on the Magnetic Properties of

Nanosized Magnetite Obtained by Glass Crystallization

V. Sandu, M.S. Nicolescu, V. Kuncser, S. Popa, L. Pasuk, E. Sandu,

4.5. Cărţi publicate:

Nr.

ctr. Titlul cărţii Editura Autor principal

- în ţară:

1

- în străinătate:

1

4.6. Manifestări ştiinţifice:

Proiectul : PN09-450101 Abordări complexe in studiul proceselor si fenomenelor fizice in materia

condensata

Nr.

crt.

Manifestări ştiinţifice

Număr de manifestări Număr de comunicări

a) congrese internaţionale: 3 3

b) simpozioane:

c) seminarii, conferinţe;

d) workshop: 1 2

Proiectul :PN09-450102 Prepararea si caracterizarea materialelor cu dimensionalitate redusa

Nr.

crt.

Manifestări ştiinţifice

Număr de manifestări Număr de comunicări

a) congrese internaţionale: 3 5

b) simpozioane: 3 4

c) seminarii, conferinţe; 8 10

d) workshop: 6 8

Proiectul :PN09-450103 Studii interdisciplinare asupra materialelor avansate. Aplicatii

Nr.

crt.

Manifestări ştiinţifice

Număr de manifestări Număr de comunicări

a) congrese internaţionale:

b) simpozioane: 1 1

c) seminarii, conferinţe; 4 4

d) workshop: 2 2

Page 27: Unitatea executantă

4.7. Brevete rezultate din tematica de cercetare:

Nr.

crt. Specificaţie

Brevete înregistrate

(nr.)

Brevete acordate

(nr.)

Brevete vândute

(nr.)

- în ţară:

1 Cerere de Brevet de

Inventie

- în străinătate:

Total:

5. Aprecieri asupra derulării şi propuneri :

Programul CERCETARI AVANSATE în DOMENIUL FIZICII STARII CONDENSATE şi a

MATERIALELOR (COMAFI-III), dedicat domeniului fizicii stării condensate si fizicii materialelor, a

cuprins in anul 2012 cele trei proiecte mentionate anterior corespunzand la 9, 14 si respectiv 5 faze (in total

28 de predari de faza). Proiectele au fost derulate in condiţii bune, obţinându-se rezultate ştiinţifice

importante care au fost diseminate prin publicaţii ştiinţifice (57 articole publicate in reviste de specialitate

din strainatate indexate ISI, 8 articole publicate in reviste cu referenti din tara si cca 39 comunicări la 31 de

congrese si conferinţe internaţionale si interne). Desfăşurarea acestui program nucleu a beneficiat si de

derularea simultana a mai multor acţiuni de cooperare internaţionala (1 proiect FP7 , 1 proiect IFA-CEA ,

1 proiect SCOPES, 1 proiect in cadrul Romanian-Swiss Research Program 2011-2016 si alte proiect de

cooperare bilaterala cu China, Tailanda si Islanda). Cercetările raportate au avut in general caracter de

cercetare fundamentala, iar principalele rezultate obţinute sunt de natura ştiinţifica. Totusi, in cadrul

proiectelor derulate in 2012 au rezultat metode fizice noi sau imbunatatite de preparare si materiale noi sau

cu proprietati aplicative ameliorate.

DIRECTOR GENERAL, DIRECTOR DE PROGRAM, DIRECTOR ECONOMIC,

Dr.Lucian Pintilie Dr.Florin Vasiliu Ec. Doina Mitea