Jaunas plānās kārtiņas uz metāla hidrīda bāzes elektronikas un enerģētikas tehnoloģijām
Sākums: 01/2022 Noslēgums: 12/2024
Projekta numurs
lzp-2022/1-0454
Finansējums
300 000 EUR
Projekta vadītājs
Mārtiņš Zubkins, zubkins@cfi.lu.lv
Projektu īsteno
Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts
Zinātnes nozare
Fizika un astronomija; Materiālzinātne
Kopsavilkums
Reaktīvās lielas jaudas impulsu magnetronās izputināšanas (r-HiPIMS) tehnoloģijai ir milzīgs potenciāls tādu pārklājumu ražošanā, kuru īpašības ir augstvērtīgākas par šī brīža attīstības līmeni. Pieejamās pētniecības darbības HiPIMS tehnoloģijas attīstībā galvenokārt ir bijušas par metālu (Ar plazma), metāla oksīdu (Ar+O2) un metāla nitrīdu (Ar+N2) uzklāšanu, bet metāla hidrīdu (Ar+H2) izgatavošana vēl nav demonstrēta.
Metāla hidrīdi (MHx) un boro-hidrīdi M(BH4)x ir daudzsološa un svarīga materiālu klase, jo tiem ir potenciāls ūdeņraža uzglabāšanā un viedajā enerģētikā, ciktāl ūdeņraža uzglabāšana būs galvenā enerģijas izmantošanas tehnoloģija 21. gadsimtā. Arī lantanīdu hidrīdi (LnH) ir unikāla materiālu klase ar bagātīgu fizikālo īpašību spektru.
Projekta mērķis ir izgatavot MHx un M(BH4)x (M: sārmzemju metāls Mg, pārejas metāli Ti un Y, lantanīdi La un Eu) plāno kārtiņu formā, izmantojot r-HiPIMS, un veikt padziļinātu raksturojumu, izmantojot modernas laboratorijas metodes - XRD, XPS, SEM, TEM, Raman un UV-Vis-NIR spektroskopiju, un spektroskopisko elipsometriju. Projekta mērķis ir izpētīt saistību starp HiPIMS uzklāšanas parametriem (impulsu ilgumu, izputināšanas jaudu, spiedienu, pamatnes temperatūru) un ķīmisko sastāvu, īpašībām, struktūru un blīvumu. HiPIMS izputināšana ir izvēlēta kā uzklāšanas metode, jo to plaši izmanto gan zinātniskās laboratorijās, gan rūpniecībā ar iespējamu mērogojamību.
Projektu konkurss:
Fundamentālo un lietišķo pētījumu projektu 2022. gada atklātais konkurss