Élvonalban a nano-kutatás az Óbudai Egyetemen
A közelmúltban az Óbudai Egyetem (ÓE) oktatója szerzőtársaival írt nano-struktúrákkal kapcsolatos értekezését a téma vezető folyóirata, a Nature Publishing Group-hoz tartozó Scientific Reports közölte. A cikket, a hazai kutatóhálózatot felügyelő ELKH honlapja is említi az év legjelentősebb publikációi között.
Az ÓE KVK Mikroelektronikai és Technológiai Intézetében Nemcsics Ákos professzor vezetésével anyagtudományi kutatócsoport működik. A kutatócsoport félvezetős nano-struktúrák vizsgálatával, előállítás és alkalmazás lehetőségeivel foglalkozik. Ma már ezek a struktúrák a mindennapjaink részei lettek, azaz megtalálhatóak a mosószerektől az autóiparig bezárólag. A félvezető-eszközökben alkalmazva impozáns tulajdonságok érhetőek el. (például napelemekben alkalmazva 40% feletti hatásfok is elérhető. Ezzel kapcsolatosan a közelmúltban számoltunk be a műegyetemi SMOG cube-sat sikerét alapvető mértékben meghatározó napelemes ÓE-hozzájárulásról.)
A Nemcsics Ákos vezette kutatócsoport GaAs és rokon félvezetőanyagokból készíthető nano-objektumokkal foglalkozik. Ezek a parányi kvantum-struktúrák megváltoztatják az azokat befogadó anyagok tulajdonságait. Ilyen módon olyan „anyagok” állíthatóak elő, amilyenek a természetben nem is léteznek. Ezeket a tulajdonságokat a beépített nano-struktúrák mérete és formája határozza meg. A tervezhetőség miatt fontos a reprodukálható előállításuk. Ezért ismernünk kell ezek kialakulásának részleteit. A csoport egyik kutatási területe a nano-pontok, nano-gyűrűk növekedéskinetikájának tanulmányozása.
A méretből következően a kialakításuk az anyagban inherensen benne lévő önszerveződés kihasználásával történik. Az önszerveződés és a kvantum-jelenségek kiaknázásával nano-áramkörök is készíthetőek. A határait feszegető szilíciumos számítástechnika alternatívája lehet a kvantumpontokból felépülő logikai áramkör. Már próbálkozások folynak jelenlegi Si-alapú technológia és a GaAs-alapú technológia összeházasítására. (Ezzel a kutatással kapcsolatos a fent említett Scientific Reports-ban megjelent közlemény is.)
(Nemcsics Ákos korában az önszerveződően készíthető logikai áramkörök megvalósításáról is írt egy monográfiát.)
Néhány szó a technológiai háttérről. A molekulasugár epitaxiás berendezés mindmáig a félvezetős nano-technológia csúcsberendezése. Egy új berendezés több száz millió forintba kerül. Gondolhatnánk, hogy egy ilyen high-tech kutatás inkább tudományegyetemre való, nem az általunk képviselt gyakorlatorientált intézménybe. A nano-technológia pedig már itt van a mindennapjainkban. Csak egyet kiemelve a minket érintő szakterületről: a világítástechnika-oktatás már igen nagy múltra tekint vissza az Intézményünkben, ahol egyre inkább LED-eket használnak. Nano-struktúra nélküli LED már nem is kapható. Tehát, ha kimaradunk, lemaradunk.
A kutatócsoport vezetőjének korábbi németországi tudományos kapcsolatai révén jutott az Egyetemünk, illetve jogelődje, egy molakulasugár epitaxiás berendezéshez. A berendezésünkre alapozott nano-technológiás kutatólaboratórium avatásáról a BMF Hírlevél (X. évfolyam 2. szám 2. oldal) tudósított. A munkához kutatócsoport formálódott, a labor pedig megtelt élettel. A berendezést fejlesztettük, bővítettük, amihez kezdetben az anyagi hátteret a szakképzési hozzájárulásból befolyó pénz biztosította.
A berendezés fent jelzett fejlesztésében oktatóink és hallgatóink vettek részt. A berendezést többek közt zsilip-kamrával, quadrupól tömegspektrométerrel egészítettük ki. Fejlesztéseink révén a berendezésünk teljes körű PLC-s vezérlést (kamrakifűtés, Knudsen cella fűtés, blendemozgatás, mintafűtés, vizualizáció, naplózás stb.) kapott. A fejlesztéseket oktatóink vezetésével a hallgatóink készítették. Mind a hardveres kivitelezés, mind pedig a programozási munkák magas színvonalúak. Berendezésünk unikalitása a kommerciális berendezésekkel szemben a diffrakciós elektronáram Faraday-cellás mérése, amit több tudományos munkánkban ki is aknáztunk. A munkában részt vevő hallgatók szakmai irányítását Kucsera Péter, Kupás-Deák Béla, Sándor Tamás, Tényi Gusztáv, Nemcsics Ákos végezték. A berendezéshez több kiegészítő alkatrész az alagsori műhelyünkben készült. Ezek közül az egyik legnagyobb a kifűtés során használandó speciális alumínium burkolat. A műhelymunkák precíz kivitelezése Nagy Lajos kollégánk szakértelmét dicséri.
A fent említett munkák során több szakdolgozat, valamint TDK dolgozat is készült. A teljesség igénye nélkül néhány név a legkiválóbbak közül: Bozsik Judit (MAI, szakdolgozat, tudományos cikkek), Csutorás Márton (MAI, szakdolgozat, TDK dolgozat, tudományos cikkek), Amandou Mieville (svájci hallgató, szakdolgozat), Janine Unger (németországi hallgató, szakdolgozat) Stefan Gruber (németországi hallgató, szakdolgozat[NJ1] ) Hodován Róbert (MTI szakdolgozat), Sándor Máté (MTI szakdolgozat), Bátori Gergő (MAI szakdolgozat), Molnár Sándor (MTI), Taar István, Gergely (MTI).
Működésünk során a témában több tudományos publikáció is született, melyekben társszerzőként ABC-rendben a következő kollégák vettek részt: Farkas Zoltán, Gröller György, Kucsera Péter, Kupás-Deák Béla, Pődör Bálint, Sándor Tamás, Tényi Gusztáv, Turmezei Péter, Ürmös Antal.
Munkánk iránti a nemzetközi érdeklődést, illetve elismerést jelzi a nemrégiben zárult ERA-Japan programunk. A három részt vevő egyetem munkatársai közül közös munka okán, kettő már korábbról ismerte egymást. Minket a publikációink alapján kértek fel a részvételre. Az így kiegészült konzorcium sikeresen vette az akadályokat, ami Egyetemünk elismertségét is öregbítette.
A Nemcsics Ákos vezette kutatócsoport GaAs és rokon félvezetőanyagokból készíthető nano-objektumokkal foglalkozik. Ezek a parányi kvantum-struktúrák megváltoztatják az azokat befogadó anyagok tulajdonságait. Ilyen módon olyan „anyagok” állíthatóak elő, amilyenek a természetben nem is léteznek. Ezeket a tulajdonságokat a beépített nano-struktúrák mérete és formája határozza meg. A tervezhetőség miatt fontos a reprodukálható előállításuk. Ezért ismernünk kell ezek kialakulásának részleteit. A csoport egyik kutatási területe a nano-pontok, nano-gyűrűk növekedéskinetikájának tanulmányozása.
A méretből következően a kialakításuk az anyagban inherensen benne lévő önszerveződés kihasználásával történik. Az önszerveződés és a kvantum-jelenségek kiaknázásával nano-áramkörök is készíthetőek. A határait feszegető szilíciumos számítástechnika alternatívája lehet a kvantumpontokból felépülő logikai áramkör. Már próbálkozások folynak jelenlegi Si-alapú technológia és a GaAs-alapú technológia összeházasítására. (Ezzel a kutatással kapcsolatos a fent említett Scientific Reports-ban megjelent közlemény is.)
(Nemcsics Ákos korában az önszerveződően készíthető logikai áramkörök megvalósításáról is írt egy monográfiát.)
Néhány szó a technológiai háttérről. A molekulasugár epitaxiás berendezés mindmáig a félvezetős nano-technológia csúcsberendezése. Egy új berendezés több száz millió forintba kerül. Gondolhatnánk, hogy egy ilyen high-tech kutatás inkább tudományegyetemre való, nem az általunk képviselt gyakorlatorientált intézménybe. A nano-technológia pedig már itt van a mindennapjainkban. Csak egyet kiemelve a minket érintő szakterületről: a világítástechnika-oktatás már igen nagy múltra tekint vissza az Intézményünkben, ahol egyre inkább LED-eket használnak. Nano-struktúra nélküli LED már nem is kapható. Tehát, ha kimaradunk, lemaradunk.
A kutatócsoport vezetőjének korábbi németországi tudományos kapcsolatai révén jutott az Egyetemünk, illetve jogelődje, egy molakulasugár epitaxiás berendezéshez. A berendezésünkre alapozott nano-technológiás kutatólaboratórium avatásáról a BMF Hírlevél (X. évfolyam 2. szám 2. oldal) tudósított. A munkához kutatócsoport formálódott, a labor pedig megtelt élettel. A berendezést fejlesztettük, bővítettük, amihez kezdetben az anyagi hátteret a szakképzési hozzájárulásból befolyó pénz biztosította.
A berendezés fent jelzett fejlesztésében oktatóink és hallgatóink vettek részt. A berendezést többek közt zsilip-kamrával, quadrupól tömegspektrométerrel egészítettük ki. Fejlesztéseink révén a berendezésünk teljes körű PLC-s vezérlést (kamrakifűtés, Knudsen cella fűtés, blendemozgatás, mintafűtés, vizualizáció, naplózás stb.) kapott. A fejlesztéseket oktatóink vezetésével a hallgatóink készítették. Mind a hardveres kivitelezés, mind pedig a programozási munkák magas színvonalúak. Berendezésünk unikalitása a kommerciális berendezésekkel szemben a diffrakciós elektronáram Faraday-cellás mérése, amit több tudományos munkánkban ki is aknáztunk. A munkában részt vevő hallgatók szakmai irányítását Kucsera Péter, Kupás-Deák Béla, Sándor Tamás, Tényi Gusztáv, Nemcsics Ákos végezték. A berendezéshez több kiegészítő alkatrész az alagsori műhelyünkben készült. Ezek közül az egyik legnagyobb a kifűtés során használandó speciális alumínium burkolat. A műhelymunkák precíz kivitelezése Nagy Lajos kollégánk szakértelmét dicséri.
A fent említett munkák során több szakdolgozat, valamint TDK dolgozat is készült. A teljesség igénye nélkül néhány név a legkiválóbbak közül: Bozsik Judit (MAI, szakdolgozat, tudományos cikkek), Csutorás Márton (MAI, szakdolgozat, TDK dolgozat, tudományos cikkek), Amandou Mieville (svájci hallgató, szakdolgozat), Janine Unger (németországi hallgató, szakdolgozat) Stefan Gruber (németországi hallgató, szakdolgozat[NJ1] ) Hodován Róbert (MTI szakdolgozat), Sándor Máté (MTI szakdolgozat), Bátori Gergő (MAI szakdolgozat), Molnár Sándor (MTI), Taar István, Gergely (MTI).
Működésünk során a témában több tudományos publikáció is született, melyekben társszerzőként ABC-rendben a következő kollégák vettek részt: Farkas Zoltán, Gröller György, Kucsera Péter, Kupás-Deák Béla, Pődör Bálint, Sándor Tamás, Tényi Gusztáv, Turmezei Péter, Ürmös Antal.
Munkánk iránti a nemzetközi érdeklődést, illetve elismerést jelzi a nemrégiben zárult ERA-Japan programunk. A három részt vevő egyetem munkatársai közül közös munka okán, kettő már korábbról ismerte egymást. Minket a publikációink alapján kértek fel a részvételre. Az így kiegészült konzorcium sikeresen vette az akadályokat, ami Egyetemünk elismertségét is öregbítette.
