Doktorantūra

Atgal

2019 m. apgintos disertacijos


SANDROS STANIONYTĖS daktaro disertacija

Autorius: SANDRA STANIONYTĖ
Disertacijos pavadinimas: Optoelektronikos prietaisams skirtų GaᵧIn₁₋ᵧAs₁₋ₓBiₓ sluoksnių auginimas molekulinių pluoštų epitaksijos būdu
Mokslo sritis: Medžiagų inžinerija 08T
Mokslinis vadovas: dr. Vaidas Pačebutas

Gynimo data: 2019-02-14

ANOTACIJA:
Bismidiniai sluoksniai yra patrauklūs dėl galimybės pasitarnauti kaip spinduliuotės šaltiniai ar detektoriai prietaisuose, veikiančiuose artimojo ir viduriniojo infraraudonųjų spindulių ruože, saulės elementuose, spintroninių ir terahercų (THz) dažnių sistemų komponentuose. Laikinės THz spektroskopijos sistemos GaAs pagrindu yra labiausiai paplitusios, tačiau brangios ir didelių matmenų. Jas galima būtų pakeisti kompaktiškesnėmis ir pigesnėmis sistemomis su GaᵧIn₁₋ᵧAs₁₋ₓBiₓ junginio pagrindu pagamintais optoelektroniniais komponentais, veikiančiais telekomunikacinių bangos ilgių srityje (1−1,5 µm). Orientuojantis į vidurinio infraraudonojo diapazono spinduliuotės detektorių kūrimą, GaᵧIn₁₋ᵧAs₁₋ₓBiₓ junginiai taip pat gali būti naudingi, nes yra žinoma, kad auginant suderintų su InP gardelių GaᵧIn₁₋ᵧAs₁₋ₓBiₓ sluoksnius yra įmanoma pasiekti junginius, kuriuose optinės sugerties kraštas pasislinktų net iki 6 µm. Disertacijoje aprašomas GaᵧIn₁₋ᵧAs₁₋ₓBiₓ sluoksnių auginimo parametrų optimizavimas. Jų pagrindu buvo pagaminti THz komponentai bei sukonstruota kompaktiška THz laikinės spektroskopijos sistema, veikianti 1,55 µm bangos ilgių ruože. Taip pat sukurta keturnariais bismidiniais junginiais besiremianti technologija vidurinio IR diapazono spinduliuotės detektoriams gaminti. Užauginti sluoksniai, kurių sugerties kraštas siekė 2,3 µm, o ištirta atkaitinimo įtaka keturnarių sluoksnių kokybei pademonstravo geras bismidų panaudojimo perspektyvas.
Metai: 2019
KAROLIO RATAUTO daktaro disertacija

Autorius: KAROLIS RATAUTAS
Disertacijos pavadinimas: Lazeriu inicijuotas elektrinio laidumo takelių formavimas ant dielektrikų besroviu cheminiu metalo nusodinimo metodu
Mokslo sritis: Medžiagų inžinerija 08T
Mokslinis vadovas: dr. Gediminas Račiukaitis

Gynimo data: 2019-03-04

ANOTACIJA:
Disertacijoje buvo tyrinėjamas lazeriu inicijuotas selektyvus vario nusodinimas ant dielektrikų, formuojant elektrinio laidumo takelius. Eksperimentai atlikti naudojant du skirtingus selektyvaus vario nusodinimo metodus: lazerinį tiesioginį struktūravimą (LDS) naudojant polipropileną sodrintą anglies nano vamzdeliais ir naujai sukurta technologija – lazeriu inicijuotą selektyvų paviršiaus aktyvavimą (SSAIL). 
Lazerinis tiesioginis struktūravimas yra selektyvus metalizavimo metodas, kuris naudoja specialius LDS užpildus visame polimero tūryje. Šie priedai yra aktyvuojami lazerio spindulio ir tampa aktyvūs katalizatoriai besroviam cheminiam vario nusodinimui. Tokiu būdu yra padengiamos tik lazeriu paveiktos paviršiaus vietos. Šiame darbe tyrinėjami, naujo tipo LDS priedai – daugiasieniai anglies nano vamzdeliai. LDS proceso aktyvavimo mechanizmas buvo analizuojamas atliekant paviršinės varžos testus, fotografuojant paviršių skenuojančiu elektroniniu mikroskopu, atliekant Ramano spektroskopijos tyrimus.
SSAIL –metodą sudaro 4 žingsniai: lazerinis paviršiaus modifikavimas, modifikuotų vietų cheminis aktyvavimas tirpale, plovimas ir besrovis vario nusodinimas ant aktyvuotų vietų. Eksperimentiniai rezultatai parodė, jog selektyvus dengimas gaunamas ne dėl lazeriu sukelto paviršiaus šiurkštumo. Paviršinės varžos matavimai, Rentgeno foto elektrono spektroskopija, ir mikroskopijos metodai buvo naudojami proceso analizei, po lazerinio modifikacijos, cheminio aktyvavimo ir galutinio dengimo etapų. Rezultatai parodė jog procesas veikia naudojant pikosekundinę spinduliuotę, tačiau neveikia su nanosekundine. Rentgeno foto elektrono spektroskopijos tyrimas atskleidė, kad PA6 paviršius po pikosekundinės lazerinės apšvitos gali chemiškai redukuoti metalo jonus.
Metai: 2019
EDGARO MARKAUSKO daktaro disertacija

Autorius: EDGARAS MARKAUSKAS
Disertacijos pavadinimas: Lazeriniai procesai monolitinių jungčių plonasluoksniuose saulės elementuose formavimui
Mokslo sritis: Medžiagų inžinerija T008
Mokslinis vadovas: dr. Gediminas Račiukaitis

Gynimo data: 2019-05-30

ANOTACIJA:
Disertacijos darbo tikslas – ištirti lazerinius P2 ir P3 rėžių formavimo plonasluoksniuose saulės elementuose procesus, optimizuojant tokius lazerinius parametrus kaip lazerinių impulsų trukmė, bangos ilgis, impulsų pasikartojimo dažnis, remiantis FTMC sukurta lazerinių rėžių savitojo laidžio matavimo metodika. Disertacija sudaryta iš įvado, autoriaus publikacijų sąrašo, literatūros apžvalgos, tyrimo metodų, rezultatų ir jų išvadų, literatūros sąrašo ir santraukos. Disertacijoje buvo sukurta tiesių rėžių raižymo metodika (LLST), skirta įvertinti lazeriu suformuotų rėžių savitąjį laidį, matuojant plonasluoksnių saulės elementų elektrines savybes. Remiantis šia metodika, buvo išmatuoti P2 ir P3 rėžių savitieji laidžiai CIGS ir CZTSe plonasluoksniuose saulės elementuose. Rėžių savitieji laidžiai ženkliai priklausė nuo lazerinės spinduliuotės bangos ilgio. Papildomai, buvo nustatyta, kad didinant pikosekundžių trukmės impulsų dažnį, didėjo lazeriu suformuotų rėžių savitasis laidis dėl didėjančios šiluminės akumuliacijos bandinyje. Parodyta, kad formuojant kanalus 1 MHz impulsų pasikartojimo dažniu ir 13 ps trukmės impulsais, galima transformuoti CIGS puslaidininkį į aukšto savitojo laidžio junginį, kuris gali būti naudojamas kaip P2 kontaktas.
Metai: 2019
ANDRIAUS RIMKAUS daktaro disertacija

Autorius: ANDRIUS RIMKUS
Disertacijos pavadinimas: Epitaksinių InGaAs kvantinių heterodarinių optinių savybių tyrimai
Mokslo sritis: Fizika N002
Mokslinis vadovas: dr. Bronislovas Čechavičius
Mokslinis konsultantas: dr. Ramūnas Nedzinskas

Gynimo data: 2019-05-31

ANOTACIJA:
Disertacija skirta įvairios morfologijos InGaAs kvantinių taškų, žiedų bei strypelių darinių tyrimams moduliacinės spektroskopijos, fotoliuminescencijos ir fotoliuminescencijos sužadinimo metodais.
Pirmoje darbo dalyje pateikiami InAs kvantinių taškų (QD) sudėtinėje InGaAs/GaAs kvantinėje duobėje optinių tyrimų rezultatai. Atskleistas įtempimus sumažinančio InGaAs sluoksnio poveikis QD optinėms savybėms ir elektroninei sandarai. Lyginant eksperimentinius ir skaičiavimų rezultatus, atlikta išsami optinių šuolių, vykstančių kvantinėje duobėje (QW) ir QD bei temperatūrinių priklausomybių analizė.
Antroji darbo dalis skirta įvairios morfologijos InGaAs kvantinių strypelių (QRods), įterptų į InGaAs QW, elektroninės sandaros ir optinių šuolių tyrimams fotoatspindžio ir fotoliuminescencijos metodais. Buvo eksperimentiškai ištirta As šaltinio įtaka tarpjuostiniams optiniams šuoliams InGaAs kvantiniame strypelyje ir juos supančioje InGaAs QW. Taip pat aprašytas liuminescencijos intensyvumo padidėjimas kuris aiškinamas pagerėjusiu InGaAs kvantinių strypelių elektroninių būsenų kvantiniu ribojimu.
Trečioje dalyje pateikiami InAs kvantinių žiedų (QRings) darinių optiniai tyrimai, kurie parodė reikšmingą tarpjuostinių šuolių tarp pagrindinių QRings būsenų energijos mėlynąjį poslinkį, kuris siejamas su mažu kvantinio žiedo dydžiu (palyginti su QD charakteringu aukščiu). Elektroną lokalizuojančios erdvės sumažėjimas sąlygoja pagrindinio lygmens energijos poslinkį būsenų kontinuumo link. 
Metai: 2019
MARIJONO TUTKAUS daktaro disertacija

Autorius: MARIJONAS TUTKUS
Disertacijos pavadinimas: Pavienių molekulių fluorescencinė mikroskopija baltymų dinamikos tyrimams
Mokslo sritis: Fizika N002
Mokslinis vadovas: prof. habil. dr. Leonas Valkūnas, dr. Gediminas Trinkūnas

Gynimo data: 2019-07-05

ANOTACIJA:
Baltymų konformacinė dinamika, atsirandanti dėl baltymų struktūros lankstumo, yra būtina sąlyga sėkmingam paties baltymo ir visos ląstelės funkcionavimui. Kiekvienas baltymas, nepaisant to, ar jis yra membranoje įsiterpęs, ar randamas ląstelės citozolyje, konkrečių funkcijų vykdymui adaptuoja įvairias galimas konformacines struktūras. Minėtos baltymų klasės skiriasi priklausomai nuo jų natūralios aplinkos ir nuo ląstelėje atliekamų funkcijų. Šiame darbe mes pasirinkome tyrinėti šiuos minėtų baltyminių klasių atstovus: transmembraninius baltyminius pigmentinius kompleksus iš antrosios fotosistemos ir vandenyje tirpius baltymus sąveikaujančius su nukleorūgštimis – DNR Restrikcijos endonukleazes. Kadangi baltymų konformacinė dinamika paprastai yra sunkiai išskiriama kitokiuose matavimuose dėl ansamblio vidurkinimo, mes ją atskleidėme ir charakterizavome naudodami pavienių molekulių fluorescencijos metodus. Mūsų pavienių baltyminių pigmentinių kompleksų ir su DNR sąveikaujančių baltymų konformacinės dinamikos tyrimų rezultatai suteikė esminių įžvalgų. Taip pat abu iš mūsų išvystytų metodų buvo sėkmingai pritaikyti ir bus naudingi tolimesniems įvairių su DNR sąveikaujančių baltymų ir kitų pigmentinių baltyminių kompleksų tyrimams.
Metai: 2019

AUŠRINĖS ZABIELAITĖS daktaro disertacija

Autorius: AUŠRINĖ ZABIELAITĖ
Disertacijos pavadinimas: Metalų nanodalelių kompozitai kuro elementams
Mokslo sritis: Chemija N003
Mokslinis vadovas: dr. Loreta Tamašauskaitė Tamašiūnaitė

Gynimo data: 2019-09-27

ANOTACIJA:
Šiame darbe buvo kuriamos naujos efektyvios medžiagos, panaudojant netauriųjų metalų (cinko-kobalto (ZnCo) ir kobalto, turinčio pluoštelinę struktūrą (Copluošt)) dangas bei jas toliau modifikuojant nedideliais Au ar Pt nanodalelių kiekiais, siekiant pakeisti gerai žinomus ir brangius Pt ir Au ar jų lydinių katalizatorius, naudojamus kaip anodo medžiagas įvairiuose kuro elementuose. Disertacinio darbo metu buvo formuojami ZnCo/Ti, AuZnCo/Ti, Copluošt/Ti(Cu), AuCopluošt/Cu ir PtCopluošt/Cu katalizatoriai, taikant elektrocheminį metalų nusodinimo ir galvaninio pakeitimo metodus. Ištirtos ir optimizuotas pastarųjų katalizatorių gavimo sąlygos, o jų aktyvumas buvo įvertintas NaBH4 ir N2H4 oksidacijos bei NaBH4 hidrolizės reakcijoms. Taip pat Copluošt/Cu, AuCopluošt/Cu ir PtCopluošt/Cu katalizatorių aktyvumas bei stabilumas buvo tiriamas, juos panaudojant anodo medžiagomis NaBH4 – H2O2 ir N2H4 – H2O2 kuro elementuose. Nustatyta, kad Au nanodalelėmis modifikuoti ZnCo/Ti katalizatoriai, kuriuose nusodinto Au įkrova yra nuo 31 iki 306 µg cm–2, pasižymi ženkliai didesniu elektrokataliziniu aktyvumu NaBH4 ir N2H4 oksidacijos reakcijoms nei ZnCo/Ti katalizatorius. Sukurti PtCopluošt/Cu ir AuCopluošt/Cu katalizatoriai, kuriuose Pt ir Au įkrovos yra atitinkamai nuo 5,4 iki 28,7 µgPt cm–2 ir nuo 20 iki 96 µgAu cm–2 taip pat pasižymi itin dideliu aktyvumu NaBH4 ir N2H4 oksidacijos reakcijoms bei NaBH4 hidrolizės reakcijai, palyginus su gryno Copluošt/Cu katalizatoriaus aktyvumu. Išmatuoti didžiausi NaBH4 – H2O2 ir N2H4 – H2O2 kuro elementų prototipų galios tankiai, esant 25 oC temperatūrai, yra, atitinkamai, 188 mW cm–2 ir 162 mW cm–2, panaudojant AuCopluošt/Cu katalizatorių su nusodinto Au įkrova 84,4 µg cm–2 kaip anodą. Naudojant PtCopluošt/Cu katalizatorių su nusodintos Pt įkrova 5,4 µg cm–2 anodu N2H4 – H2O2 kuro elemento prototipe, išmatuotas didžiausias galios tankis yra 149 mW cm–2, esant 25 oC temperatūrai. Remiantis atliktais katalizatorių testavimo eksperimentais laboratoriniuose NaBH4 – H2O2 ir N2H4 – H2O2 kuro elementų prototipuose, matyti, kad suformuoti AuCopluošt/Cu ir PtCopluošt/Cu katalizatoriai yra perspektyvios medžiagos ir gali būti naudojamos anodo katalizatoriais tiesioginiuose NaBH4 – H2O2 ir N2H4 – H2O2 kuro elementuose.
Metai: 2019

IEVOS ŽIČKIENĖS daktaro disertacija

Autorius: IEVA ŽIČKIENĖ
Disertacijos pavadinimas: Puslaidininkinių nanodarinių tyrimai terahercinės spinduliuotės ir optiniais impulsais
Mokslo sritis: Fizika N002
Mokslinis vadovas: dr. Ramūnas Adomavičius

Gynimo data: 2019-11-14

ANOTACIJA:
Disertacija skirta THz impulsų emisijos iš puslaidininkių nanodarinių tyrimams siekiant išsiaiškinti THz spinduliuotės sustiprėjimo po paviršiaus nanostruktūrizacijos priežastis. Tirtos nanostruktūros suskirstytos į tris grupes: nestechiometrinis GaAs (NS GaAs); lazeriu graviruotas GaAs (LIPSS – Laser Induced Periodic Surface Struktures); paviršiui statmenos InAs bei InGaAs nanovielelės (NV) ir pasvirusios GaAs NV. Disertacijoje aprašoma pirmą kartą ištirta THz spinduliuotės emisija iš NS GaAs ir lazeriu graviruoto GaAs sluoksnių. Be to atrasta NS GaAs modifikacija efektyviai spinduliuojanti THz impulsus žadinančiam spinduliui krintant statmenai į puslaidininkio paviršių. Disertacijoje pristatoma nauja metodika, leidžianti nustatyti THz impulsus generuojančio dipolio orientaciją puslaidininkinio padėklo atžvilgiu. Nustatyta, kad šio dipolio orientacija pasikeičia padėklo paviršiuje suformavus pirmų dviejų grupių nanodarinius. Palankesnė minėto dipolio orientacija ir lemia THz spinduliuotės emisijos sustiprėjimą NS GaAs ir LIPSS nanodariniuose. Taip pat nustatyta, kad lazeriu sužadintų nanovielelių visuma THz impulsus spinduliuoja kaip tam tikro lūžio rodiklio n0 plonas sluoksnis. Nustatyta, kad mažesnis nei padėklo n0 lemia palankesnę THz spinduliuotės generavimo kryptį THz impulsus emituojančio dipolio ašies atžvilgiu, kas ir yra pagrindinė THz spinduliuotės emisijos sustiprėjimo pasvirose GaAs NV priežastis.
Metai: 2019

VYTAUTO MAČAIČIO daktaro disertacija

Autorius: VYTAUTAS MAČAITIS
Disertacijos pavadinimas: Nanometrinių ir submikroninių integrinių grandynų įtampa ir skaitmeniniu būdu valdomiems generatoriams kūrimas ir tyrimas
Mokslo sritis: Elektros ir elektronikos inžinerija T001
Mokslinis vadovas: prof. habil. dr. Romualdas NAVICKAS

Gynimo data: 2019-11-08

ANOTACIJA: Nanometrinių ir submikroninių integrinių grandynų įtampa ir skaitmeniniu būdu valdomiems generatoriams kūrimas ir tyrimas.

Metai: 2019

ANDRIAUS PAULAUSKO daktaro disertacija

Autorius: ANDRIUS PAULAUSKAS
Disertacijos pavadinimas: Hibridinių metalų ir dielektrikų nanostruktūrų tyrimas visiško vidaus atspindžio elipsometrijos metodu
Mokslo sritis: Fizika N002
Mokslinis vadovas: dr. Zigmas BALEVIČIUS

Gynimo data: 2019-09-13

ANOTACIJA: Disertacinio darbo tikslas buvo išplėsti visiško vidaus atspindžio elipsometrijos (VVAE) metodo galimybes taikant skirtingus plazmoninius sužadinimus, tokius kaip Tammo plazmonus poliaritonus (TPP) bei hibridinius Tammo-paviršiaus plazmonus poliaritonus (TPP-PPP). Taip pat VVAE metodas buvo taikomas riboje dielektrikas/dielektrikas, siekiant išnaudoti dielektrinių dangų biologinį suderinamumą su baltymų molekulėmis, tais atvejais, kai metalų sluoksnių paviršiai negali būti naudojami. Parodyta, kad daugiasluoksnės cinko ir aliuminio oksidų struktūros jautrumas elipsometriniam parametrui Δ yra didesnis nei pavieniams cinko ar aliuminio oksidų sluoksniams. Pagrindinė tyrimų dalis buvo susijusi su hibridinio TPP-PPP režimo generavimu VVAE konfigūracijoje ir šių modų taikymu plazmoniniuose jutikliuose su medžiagomis, kurios keičia metalo sluoksnio laidumą. VVAE panaudojimas leidžia ne tik realiu laiku įvertinti amalgamos sluoksnio procentinę sudėtį, bet ir gauti papildomą informaciją apie amalgamos formavimosi procesą vykstant aukso ir gyvsidabrio atomų sąveikai paviršiuje. Eksperimentai parodė, kad gyvsidabrio atomų įsiskverbimas į aukso sluoksnį ir amalgamos susiformavimas turi eksponentiškai kintantį gradientinį lūžio rodiklio profilį.

Metai: 2019

TEOFILIAUS KILMONIO daktaro disertacija

Autorius: TEOFILIUS KILMONIS
Disertacijos pavadinimas: PtM/grafeno (M=W, Mo, Mn, Co, Ru) nanokompozitų sintezė, apibūdinimas ir taikymas kuro elementams
Mokslo sritis: Chemija N003
Mokslinis vadovas: dr. Loreta TAMAŠAUSKAITĖ-TAMAŠIŪNAITĖ

Gynimo data: 2019-11-29

ANOTACIJA: Disertacinio darbo metu buvo kuriamos naujos medžiagos, kurios gali būti panaudojamos kaip katalizatoriai tiesioginiuose borohidrido ir metanolio kuro elementuose. Darbo metu buvo formuojami PtW/grafeno, PtMo/grafeno, PtCoM/grafeno (M=Mn, Ru, Mo) katalizatoriai, taikant mikrobangų sintezės metodą. Ištirtos ir optimizuotos pastarųjų katalizatorių gavimo sąlygos, o jų aktyvumas buvo įvertintas NaBH4 ir CH3OH oksidacijos reakcijoms. Nustatyta, kad PtW/grafeno ir PtMo/grafeno katalizatoriai buvo susintetinti, kuriuose nusodintos Pt įkrova yra nuo 25 iki 69 µg cm–2. Susintetinti PtW/grafeno katalizatoriai, kuriuose Pt:W molinis santykis yra 1,6:1, 2,3:1 ir 7,1:1, ir PtMo/grafeno katalizatoriai, kuriuose Pt:Mo molinis santykis yra 43:1, 7:1 ir 3:1, pasižymi didesniu elektrokataliziniu aktyvumu natrio borohidrido oksidacijos reakcijai, lyginant su W/grafeno ir Mo/grafeno katalizatoriais. Išmatuotos natrio borohidrido oksidacijos srovės tankio vertės yra 1,2-1,5 karto didesnės ant PtW/grafeno katalizatorių lyginant su Pt/grafeno katalizatoriumi ir žymiai didesnės, t.y. apie 81,2-101,1 karto už natrio borohidrido oksidacijos srovės tankio vertes ant W/grafeno katalizatoriaus. PtMo/grafeno katalizatorių atveju, išmatuotos natrio borohidrido oksidacijos srovės tankio vertės yra 22,7-31,9 kartų didesnės nei jos yra ant Mo/grafeno katalizatoriaus. Didžiausiu masės aktyvumu natrio borohidrido oksidacijos reakcijai pasižymėjo PtW/grafeno ir PtMo/grafeno katalizatoriai kuriuose Pt:W ir Pt:Mo molinis santykis yra atitinkamai 1,6:1 ir 3:1. Didžiausiu elektrokataliziniu aktyvumu metanolio oksidacijai pasižymėjo PtW/grafeno katalizatorius, kuriame Pt:W molinis santykis yra lygus 1,6:1. Išmatuotos metanolio oksidacijos srovės tankio vertės ant PtW(1,6:1)/grafeno, PtW(2,3:1)/grafeno ir PtW(7,1:1)/grafeno katalizatorių yra atitinkamai apie 2,1, 1,6 ir 1,4 kartus didesnės negu jos yra ant Pt/grafeno katalizatoriaus ir žymiai didesnės, t.y. apie 7,8, 6,0 ir 5,2 kartus, už metanolio oksidacijos srovės tankio vertes ant W/grafeno katalizatoriaus. Nustatyta, kad didžiausiu elektrokataliziniu aktyvumu metanolio oksidacijos reakcijai pasižymėjo PtCoMn/grafeno katalizatorius, kuriame Pt:Co:Mn molinis santykis yra lygus 1:3:1 lyginant su PtCoRu(1:2:2)/grafeno, PtCoMo(7:2:1)/grafeno ir Pt/grafeno katalizatoriais. Susintetinti PtW/grafeno, PtMo/grafeno, PtCoMn/grafeno, PtCoRu/grafeno ir PtCoMo/grafeno katalizatoriai yra perspektyvios medžiagos ir gali būti naudojamos žemos temperatūros kuro elementuose.

Metai: 2019