Predgovor

---

Oznaka: 0098018

TANKOSLOJNE MULTIKOMPONENTNE LEGURE AMORFNOG SILICIJA

MULTYPHASE AMORPHOUS SILICON ALLOYS AS A THIN FILMS
Voditelj projekta: dr. sc. Davor Gracin

Tel. ++385 1 4560970   e-mail: [e-mail]

Suradnici
Uroš Desnica, doktor fiz. znanosti, znanstveni savjetnik (konzultant)
Davor Gracin, doktor fiz. znanosti, viši znanstveni suradnik od 30.6.2005.
Milko Jakšić, doktor fiz. znanosti, znanstveni savjetnik (konzultant)

Tehnički suradnici
Aleksa Pavlešin

Vanjski suradnici
Ivan Begonja, dipl. ing. elektrotehnike, Solarne ćelije, Split (konzultant)
Milorad Milun, doktor kem. znanosti, znanstveni savjetnik, Institut za fiziku, Zagreb (konzultant)
Mirko Stubičar, doktor fiz. znanosti, izvanredni profesor, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu, Zagreb (konzultant)


Program rada i rezultati na projektu:

Na tankoslojnim legurama amorfnog silicija istraživana je mogućnost formiranja višefaznog tankog filma sastavljenog iz kombinacije amorfne i nano odnosno mikrokristalne faze za koju se očekivalo da zadrži veliku apsorpciju elektromagnetskog zračenja u vidljivom području, karakterističnu za amorfne poluvodiče a da istovremeno posjeduje transportna svojstva bliža kristalnom materijalu. Rezultati projekta pokazuju da je hipoteza bila ispravno postavljena. Korištenjem više različitih metoda napravljeni su uzorci koji pokazuju gore navedena optička svojstva. Pokazalo se također, da je ovakva struktura stabilnija od amorfne pa je karakteristična degradacija izazvana svjetlom minimalna. Reprezentativni uzorci za ispitivanje su formirani rasprašenjem i reaktivnom depozicijom iz plinske plazme, uz variranje uvjeta rasta, što je omogućilo uspostavljanje čvršće korelacije između uvjeta rasta tankih filmova ovim metodama i svojstava dobivenog materijala.

Rezultati istraživanja postignuti tokom trajanja projekta, osim produbljivanja općih znanja o povezanosti strukturnog uređenja i optičkih svojstava materijala, kao i veze uvjeta formiranja filmova i njihove strukture kroz znanstvena saopćenja, poslužit će i u direktnoj primjeni. Naime, rezultati postignuti radom na ovom projektu su korišteni kao temelj za dva aplikativna projekta koji će rezultirati poboljšanim radom u proizvodnji fotonaponskih solarnih ćelija u Splitu. Jedan od tih projekata je sufinanciran od EU kroz sredstva FW6 – programa.

Projekt je bio dio kolaborativnog projekta «Nanoznanosti, put u nove tehnologije» te i na tom projektu dao odgovarajući doprinos

Tokom trajanja projekta, glavni straživač je napredovao sa radnog mjesta znanstvenog suradnika na radno mjesto višeg znanstvenog suradnika.

Research programme and results:

The possibility of formation of poly-phase thin films consisting of mixture of amorphous and nanocrystalline phase was examined. It was expected that there is a possibility of preserving high absorption of electromagnetic radiation characteristic for amorphous material while in the same time having transport properties closer to crystalline material. Results show that the hypothesis was well founded. Thin films having above mentioned properties were deposited by using various methods. Moreover these structures were more stable than amorphous resulting in negligible light induced degradation. Representative samples were formed by magnetron sputtering and RF discharge in silane under various deposition parameters, allowing better understanding of connection between growing condition and thin film properties.

Project results, besides better understanding of correlation between structural and optical properties, as well as correlation between growing conditions and thin films properties, have their practical application. The application will be explored in two projects aimed to improve solar cells production in Solar cells factory in Split. One of these projects is co financed by EU inside FW6.

Project was part of collaborative project «Nanoscience - the way towards new technology»

During the Project, the principal investigator was promoted to senior research associate.

---

Oznaka: 0098019

DINAMIKA HIDRATACIJE ŠEĆERA

SUGAR HYDRATION DYNAMICS
Voditeljica projekta: dr. sc. Vlasta Mohaček Grošev

Tel. ++385 1 4561-020   e-mail: [e-mail]

Suradnici
Vlasta Mohaček Grošev, doktorica fiz. znanosti, znanstvena suradnica
Program rada i rezultati na projektu:

Cilj projekta je razviti metodu na bazi infracrvene i Ramanove spektroskopije kojom bi se mogle odrediti kinetičke konstante u reakcijama otapanja šećera u vodi, a u pojedinim slučajevima i koncentracije pojedinih vrsta. Mnoštvo kemijskih spojeva u otopini čije se koncentracije mijenjaju u vremenu zahtijevaju upotrebu statističkih metoda, konkretno faktorske analize. Stoga je nabavljen software Factor Analysis E. Malinowskog kojim se pod Matlabom obrađuju matrično zapisani spektri u cilju određivanja koncentracije vrsta.

Kao najmanji šećer i šećeru srodna molekula u početku su odabrani glikolaldehid i hidroksiaceton, za koji je provedena vibracijska analiza. U otopini glikolaldehida je broj spojeva koji je u dinamičkoj ravnoteži razmjerno velik (devet). Otopljene molekulske vrste uključuju poluacetale i poluketale (prstenaste dimere, otvorene dimere), monomere i hidrate monomera koje je izuzetno teško izolirati. U ravnoteži je udio zatvorenih prstenastih dimera oko 20 %, pa je za analizu otopine potrebno razlikovati između aksijalno i ekvatorijalno raspoređenih hidroksilnih grupa. Pristupljeno je stoga analizi dimera glikolaldehida u kristalu radi utvrđivanja viracijskih spektara pojedinog konformera. U suradnji s dr. Nevenom Strukanom (PMF) i dr. Stjepanom Prugovečkim (Panalytical) određena je struktura alfa kristalne faze glikolaldehida u kojoj dimer ima dvije aksijalne OH grupe, dok je druga (beta) faza najvjerojatnije smjesa dviju novih struktura. U toku je ab initio račun stabilne strukture dimera glikolaldehida s dvije aksijalne hidroksilne grupe radi utočnjavanja kristalne strukture.

Rađeno je i na problemu dijabetičke katarakte u induciranom diabetes mellitusu u štakora.

U toku ovog projekta nabavljen je od MZOŠ uz pomoć dr. K. Furića, dr. D. Gracina, dr. D. Kirina, i dr V. Volovšek novi kompaktni optički kriostat sa zatvorenim krugom helija (Janis CCS-350), kojim zamjenjujemo dotrajali stari kriostat.
Research programme and results:

The aim of the project is to develop a method based on infrared and Raman spectroscopy suitable for determination of kinetic constants in reactions of disolving sugars in water, and sometimes concentrations of solutes. Numerous chemical compounds with time-dependent concentrations require use of statistical methods, like factor analysis. Therefore a software Factor Analysis by E. Malinowski was purchased. It runs under Matlab environment and uses spectra in matrix notation to mathematically extract concentrations. 

As a smallest sugar molecule and similar-to-sugar molecule glycolaldehyde and hydroxyacetone were chosen. Vibrational analysis of hydroxyacetone was undertaken. In water solution of glycolaldehyde there is rather large number of compounds - nine. Solvated molecular species include hemiacetals, hemiketals (ring dimers, open dimers), monomers and monomer hydrates which are notoriously difficult to isolate. In equilibrium closed ring dimers make 20% of all species, therefore it is necessary to distinguish equatorially and axially positioned hydroxyl groups. Glycolaldehyde is always in the form of dimer in crystal phase, so vibrational analysis of crystal was performed in order to attribute spectra to each conformer. In collaboration with Neven Strukan (Faculty of Science, Zagreb) and Stjepan Prugovečki (Panalytical), the structure of alpha crystal structure of glycolaldehyde was solved (P2₁/c, Z=2). An ab initio calculation of glycoladehyde dimer with two axial or two equatorial hydroxyl groups is in progress.

Also, work has been done on the problem of diabetical cataract induced in rats .

During this project a closed cycle helium optical cryostat (Janis CCS-350),  was installed in Molecular Physics Laboratory, with financial assistance from Ministry of Science, Educationa and Sport and with financial help from dr. K. Furić, dr. D. Gracin, dr. D. Kirin, and dr V. Volovšek.