Detail projektu

Anodická oxidace superponovaných kovových vrstev: od nanostrukturovaných polovodičů k nanokompozitním dielektrikům

Období řešení: 01.01.2020 — 31.12.2022

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Standardní projekty

- plně financující

O projektu

Anodická oxidace nanesených kovových vrstev je všestranný prostředek pro studium komplexních iontových transportních jevů v tenkých vrstvách anodických oxidů, které je nepostradatelné pro nejrůznější elektronické aplikace těchto materiál. Pokud je vrstva Al nanesena na vrstvu jiného přirozeně oxidovatelného kovu, pak může být do již narostené vrstvy nanoporézní anodické aluminy vytvořeno pole nanoteček nebo nanodrátů z oxidů kovů. Zde vyvíjíme pokročilé přístupy anodizace Al naneseného na kovech, jako jsou Nb, Ti, Ta, Zr, Hf, W nebo binárních slitin kovů, vytvářejících samouspořádané oxidové nanodráty, které kompletně vyplňují póry v alumině a sahají až k jejímu povrchu. Projekt přináší zásadní nové znalosti o polem asistované iontové migraci, reakcích pevných látek, chemickém složení a utvářecích mechanismů. Projekt dále zkoumá elektronické, transportní a elektrické/dielektrické vlastnosti těchto anodických vrstev v návaznosti na jejich potencionální uplatnění jako pokročilá nanokompozitní dielektika pro mikrosoučástky na uchovávání energie a paměťové buňky o velikosti v řádu nanometrů bez potřeby externího napájení určené pro aplikace v elektronice šetrné k životnímu prostředí a v informačních technologiích.

Popis česky
Anodická oxidace nanesených kovových vrstev je všestranný prostředek pro studium komplexních iontových transportních jevů v tenkých vrstvách anodických oxidů, které je nepostradatelné pro nejrůznější elektronické aplikace těchto materiál. Pokud je vrstva Al nanesena na vrstvu jiného kovu, pak může být do již narostené vrstvy nanoporézní anodické aluminy vytvořeno pole nanodrátů z oxidů kovů. Zde vyvíjíme pokročilé přístupy anodizace Al naneseného na vrstvy Nb,Ti,Ta,Zr,Hf,W nebo binárních slitin kovů, vytvářejících samouspořádané oxidové nanodráty, které kompletně vyplňují póry v alumině a sahají až k jejímu povrchu. Projekt dále zkoumá elektronické, transportní a elektrické/dielektrické vlastnosti těchto anodických vrstev v návaznosti na jejich potencionální uplatnění jako pokročilá nanokompozitní dielektrika pro mikrosoučástky na uchovávání energie a paměťové buňky bez potřeby externího napájení určené pro aplikace v elektronice šetrné k životnímu prostředí

Klíčová slova
electrochemical anodizing;anodic oxide film;porous anodic alumina;metal oxides;nanostructures;nanocomposites;electrical/dielectric properties;electronic properties;capacitor;resistive switching in thin films;memristor

Klíčová slova česky
elektrochemická anodizace;anodická vrstva oxidu;porezní anodická alumina;oxid kovu;nanostruktury; nanokompozity;elektrické/dielektrické vlastnosti;elektronické vlastnosti;kondenzátor;odporové spínání v tenkých vrstvách;memristor

Označení

20-25486S

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Mozalev Alexander, Dr. - hlavní řešitel

Útvary

Chytré nanonástroje
- příjemce (02.04.2019 - nezadáno)
Středoevropský technologický institut VUT
- odpovědné pracoviště (02.04.2019 - 02.04.2019)

Výsledky

FOHLEROVÁ, Z.; KAMNEV, K.; SEPÚLVEDA SEPÚLVEDA, L.; PYTLÍČEK, Z.; PRÁŠEK, J.; MOZALEV, A. Nanostructured Zirconium-Oxide Bioceramic Coatings Derived from the Anodized Al/Zr Metal Layers. Advanced Materials Interfaces, 2021, no. 10, p. 1-14. ISSN: 2196-7350.
Detail

KAMNEV, K.; SEPÚLVEDA SEPÚLVEDA, L.; BENDOVÁ, M.; PYTLÍČEK, Z.; PRÁŠEK, J.; KOLÍBALOVÁ, E.; MICHALIČKA, J.; MOZALEV, A. The Growth, Composition, and Functional Properties of Self-Organized Nanostructured ZrO2-Al2O3 Anodic Films for Advanced Dielectric Applications. MATERIALS CHEMISTRY FRONTIERS, 2021, vol. 7, no. 2100505, p. 1-13. ISSN: 2052-1537.
Detail

SEPÚLVEDA SEPÚLVEDA, L.; KAMNEV, K.; MOZALEV, A. Dielectric properties of nanostructured mixed-oxide films formed by anodizing Al/Zr bilayers. In Proceedings 12th International Conference on Nanomaterials - Research & Application. SLEZSKA: TANGER LTD, 2021. p. 44-49. ISBN: 978-80-87294-98-7.
Detail

MOZALEV, A.; BENDOVÁ, M.; GISPERT-GUIRADO, F.; LLOBET, E.; HABAZAKI, H. Porous-anodic-alumina-templated Ta-Nb-alloy oxide coatings via the magnetron-sputtering anodizing as novel 3D nanostructured electrodes for energy-storage applications. SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY, 2024, vol. 489, no. 1, p. 1-14. ISSN: 1879-3347.
Detail

KAMNEV, K.; BENDOVÁ, M.; PYTLÍČEK, Z.; PRÁŠEK, J.; KEJÍK, L.; GUELL, F.; LLOBET, E.; MOZALEV, A. Se-doped Nb2O5-Al2O3 composite-ceramic nanoarrays via the anodizing of Al/Nb bilayer in selenic acid. Ceramics International, 2023, vol. 49, no. 22, Part A, p. 34712-34725. ISSN: 0272-8842.
Detail

BENDOVÁ, M.; KAMNEV, K.; MOZALEV, A. XPS characterization of niobium-oxide nanocolumn arrays via self-organized anodizing in selenic acid. In Proceedings 14th International Conference on Nanomaterials - Research & Application. Ostrava, Czech Republic: TANGER Ltd., 2023. p. 15-20. ISBN: 978-80-88365-09-9.
Detail

KAMNEV, K.; PYTLÍČEK, Z.; BENDOVÁ, M.; PRÁŠEK, J.; GISPERT-GUIRADO, F.; LLOBET, E.; MOZALEV, A. The planar anodic Al2O3-ZrO2 nanocomposite capacitor dielectrics for advanced passive device integration. Science and Technology of Advanced Materials, 2023, vol. 24, no. 1, p. 1-17. ISSN: 1878-5514.
Detail