română | русский | english

Autor: Ababii Nicolai Gradul: doctor în tehnică Specialitatea:  05.27.03 - Electronică cuantică şi optoelectronică Anul: 2022 Conducător ştiinţific: Oleg Lupan doctor habilitat, conferenţiar universitar Instituţia: Universitatea Tehnică a Moldovei

Statut Teza a fost susţinută pe 1 iulie 2022 în CSS şi aprobată de CNAA pe 30 septembrie 2022 Autoreferat – 3.33 Mb / în română – 2.79 Mb / în engleză Teza CZU [620.22+539.2]:621.315.592.4(043) 14.11 Mb / în română 206 pagini

Cuvinte Cheie

Adnotare

Structura tezei: Teza a fost realizată în cadrul Universității Tehnice a Moldovei (UTM), Centrul de Nanotehnologii și Nanosenzori (CNN), Departamentul Microelectronică și Inginerie Biomedicală (DMIB). Este scrisă în limba română și constă din introducere, 5 capitole, concluzii generale și recomandări, bibliografie din 297 de titluri, 119 pagini text de bază, 51 figuri și 1 tabel. Rezultatele obținute au fost publicate în 27 lucrări științifice, inclusiv: 2 brevete de invenție; 10 articole recenzate în reviste cotate ISI și SCOPUS (dintre care două cu Factor de Impact: 17.881); 1 articol în reviste din Registrul Naţional al revistelor de profil; 14 lucrări prezentate, recenzate și publicate la Conferinţe Naţionale şi Internaţionale.

Scopul lucrării: constă în obținerea nanomaterialelor, heterojoncțiunilor și heterostructurilor non-planare în bază de oxizi semiconductori, CuO/Cu2O, TiO2/CuO/Cu2O, Fe2O3 - CuO/Cu2O, CuO-Cu2O/ZnO:Al și Al2O3/CuO, prin metode și tehnologii cost-eficiente; identificarea nanomaterialelor și heterostructurilor cu sensibilitate și selectivitate la gaze (H2) și compuși organici volatili (COV) (acetonă, n-butanol, etanol și 2-propanol); obținerea structurilor senzor stabili la umiditatea relativă înaltă în baza nanomaterialelor și heterojoncțiunilor elaborate.

Obiectivele cercetării: cercetarea proprietăților, inclusiv senzoriale, ale nanomaterialelor și heterojoncțiunilor în bază de: (i) pelicule de TiO2/CuO/Cu2O și funcționalizarea lor; (ii) heterostructuri non-planare de Fe2O3 - CuO/Cu2O imprimate 3D; (iii) heterostructuri de CuO-Cu2O/ZnO:Al; (iv) heterostructuri de Al2O3/CuO cu un răspuns stabil la umiditatea relativă; (v) analiza fizico-chimică avansată și caracterizarea proprietăților; cercetarea stabilității caracteristicilor la umiditatea relativă înaltă.

Noutatea și originalitatea științifică: asigurarea stabilității caracteristicilor pe termen lung, reglarea sensibilității selective, precum și îmbunătățirea răspunsului la gaze și compuși organici volatili (COV) a nanomaterialelor și heterostructurilor de TiO2, CuO/Cu2O, TiO2/CuO/Cu2O, CuO-Cu2O/ZnO:Al și Al2O3/CuO. Pentru prima dată s-au obținut heterostructuri de CuO/Cu2O și Fe2O3 - CuO/Cu2O prin metoda imprimării 3D și cercetate proprietățile lor. Prin intermediul tehnicilor SEM, XRD, Raman, TEM, HRTEM, SAED, EDX și XPS s-au efectuat cercetările pentru determinarea calității și caracteristicile nanomaterialelor și heterostructurilor elaborate. Calculele teoriei funcționale a densității (DFT) a heterojoncțiunilor, prin simularea interacțiunii moleculelor de gaz/COV cu suprafața nanomaterialelor modelate, au fost efectuate pentru modelarea mecanismelor de detectare propuse și de a înțelege efectele și fenomenele care au loc la suprafața și interfața heterojoncțiunilor elaborate.

Problema științifică și de cercetare soluționată constă în identificarea nanomaterialelor și heterojoncțiunilor cu sensibilitate și selectivitate la gaze (H2) și compuși organici volatili (COV: acetonă, n-butanol, etanol și 2-propanol) și obținerea stabilității lor la umiditatea relativă înaltă.

Semnificația teoretică și valoarea aplicativă a lucrării se bazează pe aprofundarea și elaborarea mecanismelor fizico-chimice de detectare a gazelor/COV și a radiației UV de către nanomaterialele și heterostructurile obținute pe bază de TiO2, CuO/Cu2O, TiO2/CuO/Cu2O, Fe2O3 - CuO/Cu2O, CuO-Cu2O/ZnO:Al și Al2O3/CuO, precum și prezentarea aplicațiilor practice de detectare sensibilă și selectivă a gazelor/vaporilor de hidrogen, etanol, acetonă, n-butanol și 2-propanol cu stabilitate în timp și la umiditatea relativă înaltă ale acestora. Modelele mecanismelor de detectare propuse au fost susținute de calculele teoriei funcționale a densității elaborate, în combinație cu simulările DFT, prin simularea interacțiunii moleculelor de gaz/COV cu suprafața heterojoncțiunilor.

Implementarea rezultatelor științifice. Rezultatele științifice au fost implementate parțial în procesul instructiv-educativ desfășurat în cadrul UTM, la elaborarea tezelor de licență ale studenților din cadrul departamentului MIB. Ulterior, în baza rezultatelor științifice a fost posibilă obținerea unui act de implementare a cercetărilor inovaționale la Facultatea CIM, UTM, precum și a două brevete de invenție.

Cuprins

Referenţi Oficiali

• Anatolie Sidorenko
  doctor habilitat, profesor universitar, Institutul de Inginerie Electronica şi Nanotehnologii "D. Ghiţu"
• Mihail Caraman
  doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea de Stat din Moldova
• Viorel Trofim
  doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea Tehnică a Moldovei

Membrii Consiliului Ştiintific

• Dumitru Ţiuleanu, preşedinte
  doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea Tehnică a Moldovei
• Sergiu Railean , secretar
  doctor, conferenţiar universitar
• Leonid Culiuc, membru
  doctor habilitat, profesor universitar, Institutul de Fizică Aplicată

 Teze

[...] Acte Normative