Nanogestructureerde en Organische Optische en Elektronische Materialen

Projecten - Nanoropt

Lopende projecten

Spin resonantie en tijdsgeresolveerde spectroscopie van optisch addresseerbare qubits van diradicalen (SPECTROBITS) 01/09/2024 - 31/08/2026

Abstract

Kwantum sensoren kunnen kleine magnetische velden detecteren veroorzaakt door beweging van elektronen in b.v. neuronen, maar vereisen dat de kwantum bits (qubits) operationeel zijn bij kamertemperatuur. In dit opzicht bieden organische moleculaire qubits (MQBs) voordelen, zoals lange coherentietijden, exacte positionering van de qubit en schaalbaarheid. Toch wordt de implementatie van MQBs belemmerd door het gebrek aan uitlezing van één qubit en de tot nu toe onbekende relatie tussen hun kwantum eigenschappen en chemische structuur. Recente vooruitgang in de synthese van organische moleculen met twee ongepaarde elektronenspins in hun grondtoestand, d.w.z. diradicalen, leidt tot een onbekende markt voor MQBs. Het belangrijkste voordeel is mogelijkheid om de spin-spin-interacties te controleren via chemische synthese en het potentieel voor optische uitlezing van één qubit. Ik zal nieuwe organische diradicalen onderzoeken om een directe relatie vast te stellen tussen de spin-spin-interactie en hun prestaties als MQBs. Door mijn expertise op het gebied van spectroscopie van diradicalen te combineren met de expertise van mijn promotoren op het gebied van elektronenspinresonantie en optisch gedetecteerde magnetische resonantie, wil ik initialisatie-, uitlees- en manipulatieprocessen voor deze MQBs ontwikkelen. Een intensieve samenwerking met chemische synthesegroepen en een theoreticus laat een nieuwe route toe naar kwantum sensoren op basis van MQBs.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Koolstof nanobuis exohedrale en endohedrale functionalisering voor integratie in licht-emitterende devices (C-BRIGHT) 01/09/2024 - 31/08/2026

Abstract

Dit project is een fundamenteel onderzoeksproject gefinancierd door het MSCA-PF programma. In dit project zullen we ons concentreren op enkelwandige koolstofnanobuisjes (SWCNT's) en deze exohedraal en endohedraal functionaliseren om nieuwe functionaliteiten voor verbeterde emissie te creëren. SWCNT's bezitten uniek diverse opto-elektronische eigenschappen die kritisch afhankelijk zijn van hun exacte diameter en chirale structuur. Hun quasi eendimensionale structuur, fotochemische en mechanische stabiliteit, gecombineerd met extreem nauwbandige emissie in het nabij-infrarood (NIR), maken ze interessante kandidaten als actief materiaal in NIR organische lichtemitterende diodes (OLED's) of lichtemitterende transistors (LET's). De integratie van SWCNT's in OLED's en LET's is tot nu toe beperkt door hun doorgaans lage intrinsieke kwantumefficiëntie. Het verbeteren van de emissie-efficiëntie van de SWCNT vereist daarom een ​​diepgaand begrip van de complexe exciton-fotofysica, in het bijzonder die van de meerdere donkere excitonen. In dit project zullen we ons concentreren op de rol van de triplet-excitonen in SWCNTs, door optische spectroscopie te combineren met de spin-selectieve magnetische resonantietechniek, namelijk optisch gedetecteerde magnetische resonantie (ODMR). Ten slotte zullen deze gefunctionaliseerde SWCNT's, als proof-of-principle, worden geïntegreerd in LET's en OLED's en in operando-karakterisering door onder meer elektrisch gedetecteerde magnetische resonantie (EDMR) om de rol van de spin-afhankelijke recombinatieprocessen in de devices te bepalen, waardoor nieuwe wegen worden geopend voor zeer emissieve NIR-OLED's/LET's, essentieel voor een breed scala aan biomedische en biosensortoepassingen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Optisch-addresseerbare moleculaire qubits gebaseerd op trityl radicalen (OPTRIBITS). 01/07/2024 - 30/06/2027

Abstract

Kwantumtechnologie kan de maatschappij fundamenteel veranderen in de nabije toekomst. Echter, verschillende uitdagingen moeten nog onderzocht worden, zoals het gebrek aan schaalbaarheid, gebrek aan eenvoudig aanpassen van de qubits voor elke toepassing en een gebrek aan positioneerbaarheid van qubits. In OPTRIBITS zullen we de fundamentele voordelen van paramagnetische moleculen benutten voor toepassing als spin-gebaseerde qubits in quantumtechnologieën. Moleculen hebben aangetoond lange ensemble-coherentietijden te bezitten tot in het milliseconde regime. Moleculen zijn nanoscopisch van formaat, wat hoge dichtheden en miniaturisatie van quantumdevices mogelijk maakt. Moleculen zijn zeer aanpasbaar wat betreft spinwaarden, spin-niveaustucturen en eigenschappen van geëxciteerde toestanden, waardoor ze kunnen worden aangepast aan specifieke kwantumtechnologische doelstellingen. Interqubit-interacties kunnen uiterst gecontroleerd worden, vanwege de hoge mate van positioneerbaarheid van qubits in geordende structuren, wat leidt tot goed gedefinieerde en potentieel schakelbare interacties. Het belangrijkste probleem dat het wijdverspreide gebruik van moleculaire qubits verhindert, is het gebrek aan handige uitlezing van één enkele molecule. Als gevolg daarvan zijn de overgrote meerderheid van resultaten over moleculaire qubits verkregen door ensemblemetingen met grote aantallen identieke qubitkopieën. Dit project heeft tot doel dit nadeel te verwijderen door optisch adresseerbare moleculaire qubits te ontwikkelen. Optisch adresseren heeft ruimschoots aangetoond dat het uitlezing van één molecule mogelijk maakt vanwege de gevoeligheid van optische detectoren. Hiertoe zullen we robuuste moleculaire qubits ontwerpen, voorbereiden en bestuderen, die spin-toestanden hebben die spinpolarisatie door optisch pompen mogelijk maken en zeer luminescent zijn om optische uitlezing mogelijk te maken. In een tweede stap zullen we werken aan integratie door de qubitarchitecturen op oppervlakken te immobiliseren of door hybride structuren te creëren met koolstofnanomaterialen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

3D biogefabriceerde hoge-performante DNA-koolstof nanobuis digitale electronica (3D-BRICKS) 01/05/2023 - 30/04/2026

Abstract

Enkelwandige koolstofnanobuizen (SWCNTs) hebben unieke optische en elektronische eigenschappen die in belangrijke mate afhangen van hun exacte chirale structuur. Door de holle kernen van de SWCNTs te vullen, kunnen nieuwe functionaliteiten worden verkregen, voortkomend uit de bijzondere interactie van de endohedrale moleculen en de omringende SWCNTs. In dit project zullen we ons concentreren op het vullen van SWCNTs met elektronendonor- en acceptormoleculen, wat kan resulteren in n- en p-type dotering van de gastheer SWCNTs. Door de afhankelijkheid van de ionisatiepotentiaal of elektronenaffiniteit van de ingekapselde moleculen, wordt verwacht dat het doteringsniveau fijn kan worden afgesteld door de specifieke moleculen (of een combinatie van verschillende moleculen) te kiezen die moeten worden ingekapseld. De ontwikkeling van betrouwbare methoden voor SWCNT-doping in combinatie met chirale sorteermethodologieën, kan leiden tot een doorbraak in SWCNT-gerelateerde toepassingen, zoals op SWCNT gebaseerde transistoren. De gedoteerde SWCNTs zullen worden uitgevoerd door middel van onderzoek naar een breed scala aan experimentele technieken, in het bijzonder EPR-spectroscopie, die op kwantitatieve wijze rechtstreeks toegang kan krijgen tot het doteringsniveau van de SWCNTs, en optische spectroscopische technieken, zoals absorptiespectroscopie, golflengte-afhankelijke resonante Raman-spectroscopie en infrarood fluorescentie-excitatie spectroscopie en beeldvorming.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Optimalisatie van de depositie van koolstof nanobuisjes als lichtgevende laag in infrarood organische lichtgevende diodes door gebruik te maken van ultrasoon spray coating technieken. 01/11/2022 - 31/10/2026

Abstract

Dit project wordt gefinancierd door the FWO Vlaanderen. Het doel van het project is het integreren van koolstof nanobuizen in organische licht-emitterende diodes. De focus van het project ligt op ultrasonic spray coating als techniek voor de depositie van koolstof nanobuizen in dunne films.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Functionele hybriden van koostof nanobuizen. 01/10/2022 - 30/09/2027

Abstract

Binnen dit ZAPBOF project, zal ik me focussen op verschillende manieren om SWCNTs te functionaliseren, om alzo hun al unieke eigenschappen nog verder uit te breiden. Ik zal in het bijzonder focussen op het verbeteren van hun licht emissie, en de interactie tussen de SWCNTs en radikalen. Hiervoor zal ik gebruik maken van optische en magnetische resonantie spectroscopie. Ook 1D heteronanotubes, bestaande uit 2 verschillende 1D cylinders zullen bestudeerd worden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Vulling en geavanceerde spectroscopische karakterisering van lange koolstof nanobuizen. 01/11/2021 - 31/10/2025

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Ondersteuning instandhouding wetenschappelijke apparatuur (ECM). 01/01/2005 - 31/12/2024

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Afgelopen projecten

Niet-Lineair Optische Moleculen en Koolstof-Nanobuis-Hybriden voor Tweede-Harmonische Beeldvorming via Glasvezels. 15/07/2023 - 14/07/2024

Abstract

Niet-lineaire optica (NLO) wordt veel gebruikt in toepassingen zoals elektro-optische modulatie voor optische data-communicatie en golflengte-conversie van lasers die i.h.b. nuttig is voor tweede-harmonische beeldvorming van biologische weefsels, bv. voor vroege diagnose van kanker. Geconjugeerde asymmetrische organische moleculen zijn veelbelovende stoffen voor NLO toepassingen omdat hun mobiele, asymmetrisch polariseerbare elektronen zorgen voor een sterke tweede orde NLO respons. Door enkelwandige koolstof nanobuizen te vullen met langgerekte dipolaire moleculen worden uitgerichte ééndimensionale structuren ("nanohybriden") bekomen, waarin alle directionele eigenschappen zoals het dipoolmoment en de tweede orde NLO respons coherent versterkt worden. In dit project worden dergelijke organische moleculen en nanohybriden gekarakteriseerd en geïmplementeerd in optische vezels voor tweede-harmonische-generatie, die uiteindelijk de realisatie van in vivo seeded tweede-harmonische-microscopie met dramatisch verbeterde efficiëntie zullen mogelijk maken.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Steady-state en tijdsgeresolveerde fluorescentie spectroscopie (FLUORATE). 01/06/2022 - 31/05/2024

Abstract

Optische materialen zijn alomtegenwoordig in de huidige samenleving. Van de bouwstenen van displays en LED's tot glasvezelcommunicatie voor ultrasnel internet, (plasmonische) nanostructuren voor fotokatalyse, bulk heterojuncties voor fotovoltaïsche cellen, probes voor beeldvorming, detectie en het ontrafelen van reactiemechanismen in chemie en katalyse tot nanostructuren voor nanofotonica-toepassingen. De diepgaande kennis van de aard en dynamiek van de oppervlakte- en bulkeigenschappen van deze materialen, zoals het lot van elektronen en gaten die ontstaan na optische excitatie, vereist specifieke spectroscopische technieken die zowel stabiele als tijdsafhankelijke dynamische eigenschappen van dergelijke materialen kunnen ontrafelen. Fluorescentiespectroscopie is een van de meest veelzijdige en gevoelige technieken die dergelijke informatie kan verschaffen. Moderne detectoren zijn in staat individuele fotonen te detecteren die worden uitgezonden op tijdschalen variërend van enkele picoseconden tot seconden, en met energieën die het gehele UV-, zichtbare en NIR optische bereik beslaan. Het aangevraagde systeem is een veelzijdige steady-state en tijdsgeresolveerde fluorescentie spectrometer, die zeer modulair is en in combinatie met de reeds beschikbare infrastructuur een unieke configuratie beoogt die een breed scala aan experimenten mogelijk maakt. Onder andere kan deze techniek informatie verschaffen over ultrasnelle processen op tijdschalen van picoseconden, delayed fluorescentie van bijvoorbeeld triplettoestanden en met een gevoeligheid over een zeer breed golflengtebereik (200 – 1700 nm) en toegankelijkheid tot zowel ensemble experimenten als individuele detectie van moleculen in oplossingen, poeders, nanodeeltjes, films en allerlei devices. De infrastructuur zal worden toegepast in zeer verschillende onderzoeksgebieden, van fotokatalyse tot excitonische eigenschappen van nanomaterialen, en van chemische reactiekinetiek tot fotovoltaïsche en LED-toepassingen, wat ook wordt bevestigd door de diverse onderzoekstopics van de 5 betrokken onderzoeksgroepen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Endohedrale functionalisering van enkelwandige koolstof nanobuizen. 01/06/2022 - 31/05/2024

Abstract

Enkelwandige koolstofnanobuizen (SWCNTs) hebben unieke optische en elektronische eigenschappen die in belangrijke mate afhangen van hun exacte chirale structuur. Door de holle kernen van de SWCNTs te vullen, kunnen nieuwe functionaliteiten worden verkregen, voortkomend uit de bijzondere interactie van de endohedrale moleculen en de omringende SWCNTs. In dit project zullen we ons concentreren op het vullen van SWCNTs met elektronendonor- en acceptormoleculen, wat kan resulteren in n- en p-type dotering van de gastheer SWCNTs. Door de afhankelijkheid van de ionisatiepotentiaal of elektronenaffiniteit van de ingekapselde moleculen, wordt verwacht dat het doteringsniveau fijn kan worden afgesteld door de specifieke moleculen (of een combinatie van verschillende moleculen) te kiezen die moeten worden ingekapseld. De ontwikkeling van betrouwbare methoden voor SWCNT-doping in combinatie met chirale sorteermethodologieën, kan leiden tot een doorbraak in SWCNT-gerelateerde toepassingen, zoals op SWCNT gebaseerde transistoren. De gedoteerde SWCNTs zullen worden uitgevoerd door middel van onderzoek naar een breed scala aan experimentele technieken, in het bijzonder EPR-spectroscopie, die op kwantitatieve wijze rechtstreeks toegang kan krijgen tot het doteringsniveau van de SWCNTs, en optische spectroscopische technieken, zoals absorptiespectroscopie, golflengte-afhankelijke resonante Raman-spectroscopie en infrarood fluorescentie-excitatie spectroscopie en beeldvorming.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Experimentele opstelling voor micro-Raman- en fotoluminescentiestudies van individuele eendimensionale Moiré-kristallen. 01/04/2021 - 31/03/2022

Abstract

Moiré-kristallen zijn superstructuren die gevormd worden door de superpositie van twee periodieke niet-commensurabele roosters. In twee dimensies vertonen ze bijzondere kwantumkenmerken, variërend van Van Hove-singulariteiten en mini-Dirac-punten tot zogenaamde "Hofstadter-butterflies". In eendimensionale materialen wordt er verwacht dat de Moiré-interacties nog meer fascinerende eigenschappen zullen vertonen omwille van de kwantumopsluiting en sterke veel-deeltjes-interacties, maar deze 1D Moiré structuren werden nog maar weinig bestudeerd. In dit project onderzoeken we incommensurabele dubbelwandige koolstofnanobuizen als een ideaal referentiesysteem om de Moiré-fysica in één dimensie te onderzoeken. We zullen de beschikbare lasers met automatische golflengteregeling en microscoop koppelen aan de beschikbare spectroscopische instrumenten in de NANOrOPT onderzoeksgroep om een wereldwijd unieke faciliteit te creëren voor golflengte-afhankelijke Raman- en fotoluminescentie(PL)-microscopie en hoge resolutie spectroscopie op dezelfde individuele nanobuisjes. De microscopische Raman en PL studies zullen toegang geven tot fundamentele fysische eigenschappen van Moiré-kristallen, vrij van ensemble-uitmiddelingseffecten in de zeer polydisperse stalen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Golflengte-regelbaar Gepulst en Continu Laserplatform. 01/01/2020 - 31/12/2021

Abstract

T-LASER behelst de uitbreiding van een laserfaciliteit naar een high-end golflengte-regelbaar laserplatform met zowel continue als gepulste laserbundels, regelbaar van het ultraviolet tot het infrarood, voor een brede waaier van geavanceerde spectroscopische technieken en laser-gebaseerde toepassingen – de kernexpertises van de ECM onderzoeksgroep. Dankzij een grote fractie (78%) co-financiering zal een laserplatform opgebouwd worden dat niet alleen essentieel is voor alle lopende onderzoeksprojecten van ECM en zijn vele samenwerkingen, maar dat ook een wereldwijd unieke faciliteit zal vormen. Dit centrale laserplatform zal bovendien aangevuld worden met een aantal optische satelliet-opstellingen, die reeds beschikbaar (maar nu al uniek) zijn, en verder ontwikkeld zullen worden. De veelzijdigheid van de laserfaciliteit, zowel in pulsduur als golflengte-regelbaarheid, zal baanbrekende optische experimenten toelaten, zoals (breed) continu golflengte-regelbare resonante Raman-verstrooiing en niet-lineair optische verstrooiing (m.n. over een breed golflengtegebied regelbare 2e en 3e orde hyper- Rayleigh en hyper-Raman verstrooiing). Dit vormt een uitermate complementaire set van unieke technieken, die de UAntwerpen wereldwijd een bijzonder aantrekkelijke partner maken voor onderzoeksgroepen die actief zijn in de betrokken technologieen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Structuurafhankelijke competitieve surfactant interacties met koolstof nanobuizen: een hyperspectrale route naar hun scheiding volgens diameter en chirale structuur. 01/10/2019 - 30/09/2023

Abstract

Dit omvat een onderzoeksproject voor fundamenteel onderzoek gesubsidieerd door de universiteit Antwerpen met behulp van een DOCPRO4 BOF onderzoeksbeurs. Het project werd geselecteerd door de onderzoeksraad.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Chiraliteitsgecontroleerde scheiding en optische karakterisatie van dubbelwandige koolstof nanobuizen. 01/10/2019 - 30/09/2022

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Hyperspectrale beeldvorming van de endo- en exohedrale interacties tussen moleculen en koolstof nanobuizen. 01/10/2019 - 30/09/2021

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Elektrische en fysische karakterisatie van defecten op de SiC/gate dielectricum interface in SiC MOSFETs. 01/04/2019 - 31/03/2023

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Agentschap innoveren en Ondernemen - Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Spectroscopische identificatie van defecten in materialen voor perovskiet-gebaseerde hybride zonnecellen. 01/10/2018 - 30/09/2020

Abstract

Met organometaaltrihalide perovskiet zonnecellen zijn in de enkele jaren sinds hun introductie (in 2009) tot zeer hoge vermogen-omzettingsefficiënties aangetoond, tot 21% en met perspectief voor verdere toename. Ze worden beschouwd als een 'game changer' in het gebied van dunne-film photovoltaïsche cellen, maar de uitkomst hiervan zal kritisch afhangen van de mogelijkheden om defectvorming te vermijden in de perovskietlaag zowel als in de aangrenzende lagen. Die defecten treden op als vangstcentra voor negatieve en positieve ladingsdragers die hierdoor niet aan de fotostroom kunnen deelnemen. Zij kunnen ontstaan by de synthese en fabricatie van de materialen, maar ook als gevolg van degradatie die de levensduur van de zonnecellen beperkt. Het hoofddoel van mijn project is het identificeren en karakteriseren van de defecten die de performantie van de zonnecel begrenzen. De geometrische en electronische structuur van deze defecten zal onderzocht worden met multifrequente elektronen-paramagnetische resonantie (EPR) technieken die ook informatie opleveren over de aard en omgeving van de defecten. Een betere kennis van de elektronische structuur en de vormingsprocessen van de defecten zal een beter ontwerp van perovskietmaterialen en een optimalisering van de fabricatieprocessen voor deze zonnecellen mogelijk maken.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Niet-lineare optica van bistabiele moleculen en ééndimensionale moleculaire ketens. 01/01/2018 - 31/12/2021

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Functionele koolstofnanobuis-nanohybriden: van synthese tot spectroscopische karakterisering. 01/01/2018 - 31/12/2021

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Biomedische beeldvorming en detectie door middel van optische vezels en koolstof nanomaterialen (EOS - CHARMING). 01/01/2018 - 31/12/2021

Abstract

Dit project is een Excellence of Science project (EOS ID 30467715) en betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen (FWO) en het Fonds de la Recherche Scientifique (FNRS).

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Functionele hybriden van koostof nanobuizen. 01/10/2017 - 30/09/2022

Abstract

Nieuwe functionele hybride materialen gebaseerd op verschillende moleculen die binnenin enkelwandige koolstofnanobuizen gebracht worden zullen ontworpen, gesynthetiseerd en onderzocht worden met behulp van diverse hoge resolutie optische spectroscopie en microscopie.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Diameter-afhankelijke faseoverganen in ééndimensionale rijen van moleculen ingebracht in koolstof nanobuizen. 01/10/2017 - 30/09/2021

Abstract

De eigenschappen en functies van vele systemen in biologie, geologie, katalyse en nanofluidica worden bepaald door de opsluiting van moleculen in kleine nanokanalen. Bijvoorbeeld, water moleculen spelen een cruciale rol in het selectief transport door cell membranen. Enkelwandige koolstofnanobuizen (SWCNTs) kunnen gesynthetiseerd worden met een brede waaier van diameters in het nanometer gebied, elk tot op atomaire precisie bepaald. Deze unieke materialen bezitten bovendien een holle structuur met ondoordringbare wanden en hebben typisch een gigantische lengte/diameter verhouding waardoor ze een ideaal modelsysteem vormen om het gedrag van moleculen, beperkt tot ééndimensionale rijen te bestuderen. In dit project zullen we gebruik maken van de vibrationele en elektronische resonanties van SWCNTs als ultragevoelige probes voor de moleculaire stapeling binnenin de SWCNTs. Geautomatiseerde golflengteafhankelijke resonante Raman verstrooiing en fluorescentie-excitatie experimenten zullen uitgevoerd worden als functie van temperatuur om de verschillende fases, en hun overgangen, te bestuderen van zowel water als andere moleculen die binnenin SWCNTs met verschillende diameters gebracht zullen worden. De gedetailleerde studie van de fase overgangen zal gecombineerd worden met moleculaire dynamica berekeningen om zo het effect van moleculaire inkapseling te bestuderen, wat uiteindelijk kan helpen voor het ontwerpen van ultraselectieve filtermembranen, sensoren en nanofluidica toepassingen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Hyperspectrale beeldvorming van de endo- en exohedrale interacties tussen moleculen en koolstof nanobuizen. 01/10/2017 - 30/09/2019

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Spectroscopische identificatie van defecten in materialen voor perovskiet-gebaseerde hybride zonnecellen. 01/10/2016 - 30/09/2018

Abstract

Met organometaaltrihalide perovskiet zonnecellen zijn in de enkele jaren sinds hun introductie (in 2009) tot zeer hoge vermogen-omzettingsefficiënties aangetoond, tot 21% en met perspectief voor verdere toename. Ze worden beschouwd als een 'game changer' in het gebied van dunne-film photovoltaïsche cellen, maar de uitkomst hiervan zal kritisch afhangen van de mogelijkheden om defectvorming te vermijden in de perovskietlaag zowel als in de aangrenzende lagen. Die defecten treden op als vangstcentra voor negatieve en positieve ladingsdragers die hierdoor niet aan de fotostroom kunnen deelnemen. Zij kunnen ontstaan by de synthese en fabricatie van de materialen, maar ook als gevolg van degradatie die de levensduur van de zonnecellen beperkt. Het hoofddoel van mijn project is het identificeren en karakteriseren van de defecten die de performantie van de zonnecel begrenzen. De geometrische en electronische structuur van deze defecten zal onderzocht worden met multifrequente elektronen-paramagnetische resonantie (EPR) technieken die ook informatie opleveren over de aard en omgeving van de defecten. Een betere kennis van de elektronische structuur en de vormingsprocessen van de defecten zal een beter ontwerp van perovskietmaterialen en een optimalisering van de fabricatieprocessen voor deze zonnecellen mogelijk maken.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Orde in één dimensie: Functionele hybriden van chiraliteits-gesorteerde nanobuizen (ORDEin1D) 01/05/2016 - 31/10/2021

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek in het kader van een ERC starting grant, toegekend onder horizon 2020. In dit project worden koolstof nanobuizen gebruikt om molecule te ordenen in één dimensie.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Geavanceerde in situ optische spectroscopie om de scheiding van koolstofnanobuizen volgens diameter en chirale structuur te ontrafelen. 01/01/2016 - 31/12/2018

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Spectroscopische identificatie van ladingsdragers en defecten in materialen voor perovskiet-gebaseerde hybride zonnecellen. 01/10/2015 - 30/09/2016

Abstract

Met organometaal-trihalogenide perovskiet zonnecellen werden reeds in de enkele jaren sinds hun introductie (in 2009) erg hoge vermogensefficiënties bereikt, tot 18% met potentieel voor verdere toename. Dit wordt als een 'game changer' technologie aangekondigd in het veld van dunne-film photovoltaics. Dit zal echter kritisch afhangen van de controle over defectvorming in de perovskietlaag zowel als aan de grens met aanliggende materialenlagen. De defecten treden op als vangstcentra voor negatieve en positieve ladingsdragers en beperken daarbij hun deelname aan de fotostroom. De defecten kunnen worden gevormd bij de synthese van het materiaal zowel als tijdens de fabricatie van de zonnecel, maar ook tijdens de werking ervan als degradatie die de levensduur zal beperken. Het hoofddoel van mijn project is de identificatie van de defecten die enerzijds een beperking inbouwen voor de startperformatie van de zonnecel en anderzijds aanleiding geven tot degradatie tijdens de werking. Om de geometrische en elektronische structuur van deze defecten te onderzoeken, zal ik multifrequente elektronen-paramagnetische resonantie (EPR) technieken toepassen waarmee de eigenschappen van de defecten aan het licht worden gebracht. De kennis van de elektronische structuur en de vormingsprocessen van de defecten zal toelaten om betere perovskietmaterialen voor deze zonnecellen te ontwikkelen en om de fabricatie te optimaliseren.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Fullereen-vrije bulk heterojunctie organische zonnecellen verwerkbaar vanuit oplossing. 01/01/2015 - 31/12/2018

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Synthese, chiraliteitsscheiding en geavanceerde spectroscopie van functionele nanohybriden van organische moleculen in koolstofnanobuizen. 01/10/2014 - 30/09/2017

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Correlatie tussen de structurele en magnetische eigenschappen van chemisch wanordelijke FePt dunne films 15/07/2014 - 30/04/2015

Abstract

De belangrijkste doelstelling van dit project is het begrijpen van de correlatie tussen de magnetische configuratie van chemisch wanordelijke FePt dunne films en de structurele eigenschappen. De domeinstructuur van FePt films hangt sterk af van de anisotropie loodrecht op het vlak (Kperp), de filmdikte, de exchange constante and de saturatiemagnetisatie (Ms). Beneden een kritische dikte (afhankelijk van de groeicondities) vindt men planaire magnetische domeinen, terwijl voor dikkere lagen een strepenpatroon optreedt in de magnetische structuur. Om een fasediagram te bepalen in kritische dikte vs. de kwaliteitsfactor Q= Kperp/2Ms**2, hebben we een reeks van vijftien preparaten gegroeid met variatie van filmdikte en van Ar‐druk (5 tot 9 mTorr) in de sputterkamer. Deze procedure laat toe om een bijna constante kristallijne textuur te bekomen, maar met veranderende spanning in het vlak. Voorgaande metingen hebb aangetoond dat spanning de overwegende bijdrage levert aan de loodrechte anisotropie. Met een AFM‐MFM microscoop hebben we de overgang geobserveerd van een gestreept patroon naar domeinen met magnetisatie in het vlak. Deze beeldinformatie kon ook worden gecombineerd met metingen van dc magnetisering en van ferromagnetische resonantie (FMR) by verschillende microgolffrequenties. We hebben de dynamische eigenschappen van FePt films in een beperkt aantal preparaten kunnen karakteriseren en uit de FMR lijnbreedte de dempingsfactor kunnen bepalen als functie van de excitatiefrequentie. Uitbreiding van deze metingen naar een nieuwe reeks preparaten zal ons toelaten om de afhankelijkheid van de demping met de preparatiecondities te onderzoeken. FMR metingen bij hoge frequentie (W‐band, f=95GHz) zijn erg nuttig voor de nauwkeurige bepaling van de dempingsparameter.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Baanbrekend werk op het gebied van de verwerking, zuivering, scheiding, én spectroscopische karakterisering van koolstofnanobuizen en de functionele nanohybriden. 13/11/2013 - 31/12/2014

Abstract

Dit onderzoek is vooral gericht op de vulling van koolstofnanobuizen met ééndimensionale rijen water- en andere moleculen. Het heeft mogelijkheden geopend gaande van de studie van de fundamentele fysica van "single-file" ("first-in-first-out") moleculair transport, met mogelijke toepassingen in ultraselectieve filtermembranen en nanofluidica, tot de synthese van functionele nanohybriden van koolstofnanobuizen gevuld met geordende rijen optisch actieve moleculen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Nanochemie van moleculaire materialen voor 2-foton functionele toepassingen (Nano2Fun). 01/09/2013 - 31/08/2017

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds EU. UA levert aan EU de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Karakterisering van Organische Niet-Lineair Optische Materialen met Automatische Golflengte-Regeling 01/01/2013 - 31/12/2016

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Statische en Dynamische Studie van Grote Tweede-Orde Optische Niet-Lineariteit Geïnduceerd door Spontane Symmetriebreking. 01/01/2013 - 31/12/2015

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Beeldvorming en gevorderde spectroscopie van individuele koolstofnanobuizen met behulp van IR fluorescentiemicroscopie. 01/01/2013 - 31/12/2015

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

MULTIMAR: Multidisciplinaire magnetische resonantie. 01/01/2012 - 31/12/2016

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Snelle, hoog-performante tweede orde lichtverstrooiingsspectroscopie. 01/01/2012 - 31/12/2015

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Scheiding, sortering en sterk verbeterde eigenschappen van intacte koolstof nanobuizen en hun composieten. 01/01/2012 - 31/12/2015

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Ontwikkeling van een opstelling voor single-molecule spectroscopie en beeldvorming van individuele koolstofnanobuizen 01/01/2012 - 31/12/2012

Abstract

Onze opstelling voor golflengteafhankelijke fluorescentie zal aangepast worden om koolstofnanobuizen te bestuderen op het niveau van één enkele molecule. Hiervoor zal een xyz-translatietafel en een olie-immersie objectief met een grote numerieke apertuur aangekocht worden. Door gebruik te maken van een SiCCD camera kan de dynamica van de buisjes en de dynamica van het vullen van de buisjes bestudeerd worden met behulp van optische spectroscopie.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Niet-lineaire optische eigenschappen van koolstofnanobuizen en organische nanohybriden: versterking door dubbele resonantie, coherente optelling en symmetriebreking. 01/10/2011 - 30/09/2014

Abstract

Organische niet-lineaire optica (NLO) handelt over de niet-lineaire respons van organische moleculaire materialen blootgesteld aan intense lichtbundels, met potentiele toepassingen in optische telecommunicatie gebaseerd op ultrasnelle schakelaars en modulatoren, en zeer efficiente frequentieconvertoren. In dit onderzoeksproject zullen nieuwe methoden onderzocht worden om de moleculaire NLO respons significant te versterken, in het bijzonder door: (i) dubbele (één- en twee-foton) resonante versterking, (ii) coherente optelling van bijdragen van meerdere moleculaire eenheden en (iii) symmetriebreking in formeel centrosymmetrische maar bistabiele moleculen. Om dit doel te bereiken, zal de NLO respons van verschillende moleculaire systemen rechtstreeks bepaald worden d.m.v. ultragevoelige golflengte-afhankelijke hyper-Rayleighverstrooiing (HRS) experimenten in de geschikte golflengtegebieden, gebruik makend van de opstelling die ik recent ontwikkeld heb en die uniek is in termen van zowel gevoeligheid als spectraalgebied. Er zullen metingen uitgevoerd worden op goed ontworpen organische moleculen, alsook op enkelwandige koolstofnanobuizen (SWNTs), zowel leeg als gevuld met efficiente NLO chromoforen. Voor de lege SWNTs zal niet enkel de tweede-orde NLO respons, maar ook de derde-orde respons gekarakteriseerd worden met HRS bij de driedubbele frequentie. Tenslotte zullen ook laag-symmetrische radiale vibrationele modes, die nooit eerder geobserveerd zijn maar waarvan theoretisch verwacht wordt dat deze sterk afhankelijk zijn van buisdiameter en omgevingsinteracties (bv. vulling), toegankelijk zijn d.m.v. ultragevoelige (tweede- en derde-orde) hyper-Raman experimenten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Gevorderde spectroscopie van lege en watergevulde koolstofnanobuizen: Verbeterde diameterscheiding, exciton fotofysica en ééndimensionaal moleculair transport. 01/10/2011 - 30/09/2014

Abstract

De solubilisering van enkelwandige koolstofnanobuizen (SWNTs) met galzouten heeft geleid tot de mogelijkheid om deze SWNTs te scheiden op diameter met behulp van dichtheidsgradiëntcentrifugatie (DGU). Recente doorbraken op het gebied van watervulling van deze SWNTs en het scheiden van lege en watergevulde SWNTs zal deze diameterscheiding naar een hoger niveau brengen, aangezien het verwacht wordt dat de resolutie in DGU veel beter wordt wanneer er lege, intacte SWNTs gebruikt worden. Deze intacte buisjes bezitten ook superieure optische eigenschappen waardoor het interessant wordt om de zeer specifieke excitonen fotofysica van de SWNTs te bestuderen. Bovendien vonden we dat zelfs de dunste buisjes gevuld kunnen worden met water, wat het mogelijk maakt om het ééndimensionale transport van moleculen door de nanobuisjes te bestuderen alsook de verschillende structuren en faseovergangen van water (of andere moleculen) na opsluiten in de nanobuisjes.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Ultra-brede golflengte-afhankelijke karakterisering van organische niet-lineair optische moleculen. 01/01/2011 - 31/12/2013

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Scheiding en hoge-resolutie spectroscopische karakterisering van koolstofnanobuizen en nanocomposieten. 01/01/2011 - 31/12/2011

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Experimentele Fysica van de Gecondenseerde Materie. 01/04/2010 - 30/09/2010

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Ladingsoverdracht in halfgeleidende polymeer / CVD diamant heterostructuren. 01/01/2010 - 31/12/2013

Abstract

Het doel van dit projectvoorstel is de vorming van heterostructuren gebaseerd op dunne CVD diamantfilms in combinatie met electro-actieve kleine organische moleculen, en halfgeleidende oligomeren en polymeren. In een breder kader past dit onderzoek in de fundamentele studie naar de omzetting van zonlicht gebruik makend van nieuwe zichzelf organiserende mono- of multilagen van organische moleculen en het grensvlak met anorganische oppervlakken. Via de preparatie van nieuwe organische/anorganische systemen zal het ladingsoverdrachtmechanisme tussen deze materialen onderzocht worden, terwijl kennis gegenereerd wordt die onmisbaar is voor toekomstige nieuwe foto-voltaïsche zonnecellen, moleculaire schakelaars en andere electroactieve componenten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Optimalisering en automatisering van hyper-Rayleighverstrooiingsmetingen. 01/01/2010 - 31/12/2011

Abstract

De performante opstelling voor hyper-Rayleighverstrooiingsmetingen wordt geoptimaliseerd en geautomatiseerd, door de aankoop van een computergestuurde spectrograaf die gecombineerd kan worden met de beschikbare ultragevoelige camera. Op deze manier kunnen de golflengte-afhankelijke niet-lineaire optische metingen, gepland in het kader van mijn FWO-postdoc mandaat, efficiënt en nauwkeurig uitgevoerd worden in een uitgebreider golflengtegebied.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Inter-universitair Onderzoekscentrum voor Multi-frequente Gepulste Elektronen Paramagnetische Resonantie Spectroscopie. 19/12/2008 - 18/12/2013

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Optisch en laserspectroscopisch onderzoek van organische en nanogestructureerde materialen voor opto-elektronische toepassingen. 01/10/2008 - 30/09/2018

Abstract

Door middel van geavanceerde optische en laserspectroscopische technieken worden de elektronische en optische eigenschappen van koolstofnanobuizen (CNTs) en metaalnanodeeltjes, evenals hun organische nanohybriden, onderzocht. Via een diepgaand begrip van de structuur-eigenschapsrelaties zal dit onderzoek zich zowel richten op de ontwikkeling van nieuwe functionele nanomaterialen, als op de ontwikkeling van betrouwbare karakteriseringsmethoden voor deze materialen. Daarnaast worden tevens organische en organometallische moleculen ontwikkeld voor niet-lineair optische toepassingen, die onder meer gekarakteriseerd worden met onze unieke opstelling voor golflengte-afhankelijke niet-lineair optische metingen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Eén-foton lichtbronnen gebaseerd op gedopeerde diamant-nanokristallen. 01/10/2008 - 30/06/2013

Abstract

Stikstof- en silicium-geassocieerde vacaturedefecten in diamant worden ingebouwd in diamantnanokristallen om als één-foton-lichtbronnen kunnen fungeren met veelbelovende mogelijkheden in kwantum-cryptografie en kwantum-computing. De afhankelijkheid van de productiemethode en van de afmetingen van de nanokristallen wordt bestudeerd, evenals de invloed van bestralings- en thermische nabehandelingen, om optimale preparatieroutes te bepalen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Bepaling en de modellering van de dispersie van de moleculaire eerste hyperpolariseerbaarheid: octupolaire metallodendrimeren en koolstofnanobuizen. 01/10/2008 - 30/09/2011

Abstract

Dit onderzoeksproject heeft als doel om de dispersie van de eerste hyperpolariseerbaarheid ß te onderzoeken, om zo te komen tot een geschikt ß-dispersiemodel. Door uitgebreide golflengte-afhankelijke HRS-metingen uit te voeren op een aantal goedgekozen modelsystemen kunnen de huidige modellen getest en verbeterd worden, en kan indien nodig een nieuwe beschrijving worden opgesteld.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Massatransport door Koolstof Nanobuizen. 01/07/2008 - 31/12/2012

Abstract

Op basis van de recente doorbraken in de opening/sluiting en watervulling van koolstof nanobuizen, geboekt in de onderzoeksgroep, zal het selectieve massatransport door individuele types van koolstof nanobuizen gekarakteriseerd worden, met het oog op toepassingen in de nanofluidica en nanofiltratie.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Nanostructured POLYmer phototvoltaic devices for efficient solar SPECtrum harvesting (PolySpec). 01/01/2008 - 31/12/2011

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds IWT. UA levert aan IWT de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Toekenning van een INTAS Fellowship Subsidie voor jonge wetenschappers. 01/01/2008 - 30/11/2008

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Microscopische structuur en transformatieprocessen van onzuiverheidsdefecten in bismut-oxides: verband met fotorefractieve en scintillatoreigenschappen in deze materialen. (FWO Vis.Fel., Vera GOSPODINOVA, Bulgarije) 01/04/2007 - 31/03/2008

Abstract

In gedopeerde bismut-oxidekristallen zal de microscopische structuur van onzuiverheidsdefecten worden onderzocht, evenals de transformaties ervan onder optische en thermische behandelingen. Hiertoe zal een combinatie van optische- en EPR-methoden worden toegepast. Dit zal leiden tot een beter begrip van de oorsprong en mogelijkheden geven voor optimalisering van de technologisch belangrijke eigenschappen van deze materialen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Boron-gerelateerde centra in diamant in het overgangsgebied van p- naar n-type conductiviteit: een studie met elektronen-paramagnetische-resonantiespectroscopie. 01/02/2007 - 30/11/2007

Abstract

In borongedopeerd diamant zal de microscopische structuur van B-gerelateerde defekten met acceptor- of donorkarakter worden onderzocht. EPR- en ENDOR-technieken worden ingezet om de defectsymmetrie en de interactie met naburige kernen te bepalen. Metingen in de X-, Q- en W-band (resp. 9,4 GHz, 35 GHz en 94 GHz), en met gepulste EPR, worden toegepast voor een hogere spectrale resolutie en selectiviteit.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Selectieve lineaire en niet-lineaire optische spectroscopie van koolstofnanobuizen en hun interacties met organische moleculen. 01/01/2007 - 31/12/2010

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Interactie tussen geconjugeerde moleculen en enkelwandige koolstofnanobuizen. 01/01/2007 - 31/12/2008

Abstract

Koolstofnanobuizen (CNTs) zijn zeer interessant als ééndimensionale systemen met metallische of halfgeleidende eigenschappen. De geleiding van gaten kan analoog beschreven worden aan de geleiding van elektronen waardoor de mobiliteit voor beide ladingsdragers hetzelfde is. Bovendien is het ook mogelijk om deze nanobuizen te doperen door kleine moleculen in de CNT te brengen. Deze gedopeerde CNTs zijn stabiel bij blootstelling aan lucht en door de keuze van de ingebrachte molecule kan men de graad van dopering controleren. In dit project zullen twee verschillende onderwerpen behandeld worden. In de eerste plaats zal de ladingsoverdracht tussen geconjugeerde moleculen en SW CNTs bestudeerd worden. Deze ladingsoverdracht is van groot belang voor de implementatie van deze composietmaterialen in 'plastic' zonnecellen. Anderzijds zullen geconjugeerde moleculen binnenin de SW CNTs gebracht worden, die in het bijzonder de CNTs doperen. Beide systemen zullen onderzocht worden met behulp van optische spectroscopie, gepulste laserspectroscopie en elektronen paramagnetische resonantie (EPR).

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Tijdsgeresolveerde en optisch-gedetecteerde W-band EPR van triplettoestanden van natuurlijke en ingebouwde chromoforen voor de studie van de lokale struktuur en dynamica in biologische systemen. 01/01/2007 - 31/12/2007

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Solubilisering en zuivering van geïsoleerde koolstofnanobuizen. 01/03/2006 - 31/12/2007

Abstract

Op basis van de recente ontdekking dat galzouten uitzonderlijk efficiënt zijn in de solubilisering van enkelwandige koolstofnanobuizen (SWNTs), en dat zij een uitzonderlijk geordende omgeving vormen voor de SWNTs, worden solubiliserings- en zuiveringsmethoden voor SWNTs ontwikkeld. Doelstelling is de productie van individueel opgeloste SWNTs in voldoende hoeveelheid en zuiverheid voor spectroscopisch onderzoek aan vloeibare oplossingen en composieten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Structuurbepaling van paramagnetische centra in vaste stoffen en moleculaire verbindingen door middel van multifrequente (9.5, 35, 95 GHz), gepulste EPR- en ENDOR-spectroscopie. 01/01/2006 - 31/12/2009

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Complex Spectroscopy of Defects Related to n-type Conductivity in Diamond: Microstructure and Kinetics. 01/01/2006 - 31/12/2007

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Onderzoek van de structuur en dynamica van surfactantlagen rondom koolstofnanobuizen met behulp van spin-label and spin-probe EPR methoden. (FWO Vis. Fel., Jelena CULIN) 01/11/2005 - 31/10/2006

Abstract

De spin-probe en spin-label methoden in EPR zullen worden aangewend om in gecombineerde systemen van koolstofnanobuizen en geconjugeerde polymeren de structuur en de dynamica van de grenslagen te onderzoeken. Hierbij zullen bijzonder efficiënte galzoutsurfactanten voor de solubilisering van de nanobuizen worden toegepast. Ook de micellen die deze surfactanten vormen rond de koolstofnanobuizen vormen zullen m.b.v. de spin-probe methode worden bestudeerd.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Optische eigenschappen van nanogestructureerde organische materialen gebaseerd op koostofnanobuizen. 01/10/2005 - 30/09/2008

Abstract

De studie heeft tot doel: 1) Geavanceerde optische technieken toe te passen op de geïsoleerde CNT's in vloeibare en vaste oplossing om de elektronische en optische eigenschappen van CNT's beter te begrijpen. 2) Met deze optische technieken een degelijke karakterisatiemethode te ontwikkelen om de samenstelling van CNT-materialen te analyseren. 3) Composieten van de individueel opgeloste CNT's met andere moleculen en polymeren te bereiden en hierin de interacties te bestuderen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Interactie tussen geconjugeerde moleculen en enkelwandige koolstofnanobuizen. 01/01/2005 - 31/12/2006

Abstract

Koolstofnanobuizen (CNTs) zijn zeer interessant als ééndimensionale systemen met metallische of halfgeleidende eigenschappen. De geleiding van gaten kan analoog beschreven worden aan de geleiding van elektronen waardoor de mobiliteit voor beide ladingsdragers hetzelfde is. Bovendien is het ook mogelijk om deze nanobuizen te doperen door kleine moleculen in de CNT te brengen. Deze gedopeerde CNTs zijn stabiel bij blootstelling aan lucht en door de keuze van de ingebrachte molecule kan men de graad van dopering controleren. In dit project zullen twee verschillende onderwerpen behandeld worden. In de eerste plaats zal de ladingsoverdracht tussen geconjugeerde moleculen en SW CNTs bestudeerd worden. Deze ladingsoverdracht is van groot belang voor de implementatie van deze composietmaterialen in 'plastic' zonnecellen. Anderzijds zullen geconjugeerde moleculen binnenin de SW CNTs gebracht worden, die in het bijzonder de CNTs doperen. Beide systemen zullen onderzocht worden met behulp van optische spectroscopie, gepulste laserspectroscopie en elektronen paramagnetische resonantie (EPR).

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Elektronische structuur, morfologie en ladingstransfer in lage-bandkloof polymeren en polymeer/koolstof nanobuizen-hybride films. 01/01/2004 - 31/12/2007

Abstract

De doelstelling van het project is een fundamentele studie van een nieuwe klasse van geconjugeerde polymeren, de `lage-bandkloof polymeren'. De kern-doelen kunnen samengevat worden als volgt : (1) De elektronische structuur in lage-bandkloof polymeren bestuderen, zoals de bandstructuur, de gelokaliseerde en aangeslagen toestanden. Hiertoe, verder ontwikkelen van ultragevoelige elektro-optische karakterisatietechnieken, met de nadruk op foto-geïnduceerde geleiding. (2) De elektrische transportmechanismen in deze materialen onderzoeken, i.h.b. de mobiliteit van de ladingsdragers en een inzicht verwerven in de factoren die deze beïnvloeden. (3) De mechanismen analiseren van ladingsdrager-generatie in deze polymeren, en van ladingstransfer in polymeermengsels en hybride materialen (polymeer/fullereenderivaten of polymeren/koolstofnanobuizen). (4) Onderzoek van de correlaties tussen morfologische en functionele kenmerken, die mee bepaald worden door bovenstaande eigenschappen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Karakterisatie van hoge-spin transitiemetaalverbindingen met behulp van gesofisticeerde EPR-technieken bij hoge microgolffrequentie. 01/01/2004 - 31/12/2005

Abstract

Met behulp van hoogfrequente (95GHz) EPR-technieken worden welbepaalde families organo-metaalverbindingen bestudeerd. Deze systemen hebben een hoge spin grondtoestand en kunnen zich gedragen als single molecule magnets. De sleutel tot zulk gedrag is de nul-veldsplitsing van de energieniveaus (=opsplitsing van de energieniveaus in afwezigheid van een magnetisch veld). Door het aanwenden van hoogfrequente EPR-technieken kunnen de nul-veld opsplitsingen precies geanalyseerd worden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Nanosolar: Nano-gestructureerde hybride materiaalsystemen en integratie in innovatieve fotovoltaïsche concepten. 01/10/2003 - 30/11/2007

Abstract

Het Nanosolar project heeft als doelstelling om een belangrijke stap voorwaarts te zetten in de controle over de morfologie en functionaliteit van nanogestructureerde hybride materiaalsystemen gebaseerd op organische verbindingen, en om deze toe te passen in innovatieve fotovoltaische devices. Er wordt verwacht dat het oplossen van voorliggende problemen in fotovoltaische devices zal leiden tot een brede kennisbasis, die fundamentele inzichten zal omvatten aangaande de relaties tussen structuur, morfologie en uiteindelijke performantie van nanogestructureerde hybride materialen in elektrische en elektro-optische toepassingen. Om dit te bereiken worden de volgende activiteiten gepland: (1) ontwikkelen van nieuwe organische en polymeermaterialen die tot performante nanogestructureerde hybride materialen leiden, (2) de studie van morfologie, elektronische structuur, optische en elektronische eigenschappen, en mechanismen van elektrische transport en van ladings- of energieoverdracht in de bekomen hybride materialen, en (3) de toepassing van deze materialen in innovatieve fotovoltaische concepten en de verkenning van andere genererische mogelijkheden voor volarisatie ervan. Het ligt ook binnen de doelstellingen van dit project om materiaalsystemen te ontwikkelen die compatiebel zijn met omgevings-vriendelijke oplosmiddelen voor processing- en dunne-filmtechnieken, die potentieel op grote schaal kunnen aangewend worden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Systematische studie van de mechanismen voor efficiënte 3-foton-absorptie en -fluorescentie in organische moleculen. 01/10/2003 - 30/09/2004

Abstract

Met behulp van een picoseconde versterkt lasersysteem met een nieuwe efficiënte opstelling met gated parallelle detectie worden hyper-Rayleighmetingen uitgevoerd. Met dit systeem is het mogelijk om de fundamentele golflengte over een zeer groot spectraalgebied te variëren, om de dispersie van de eerste hyperpolariseerbaarheid van organische moleculen te bepalen. De hoge gevoeligheid van de opstelling laat ook de meting toe van derde-orde hyper-Rayleighverstrooiing, ter bepaling van de tweede hyperpolariseerbaarheid van organische moleculen. Verder zullen ook de niet-lineaire optische processen 3-foton-absorptie en 'fluorescentie onderzocht worden. Hiertoe moeten de nodige instrumentele ontwikkelingen worden doorgevoerd zodat 3PF-efficiënties i.f.v. de excitatiegolflengte bepaald kunnen worden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Excitonen en polaronen in lage-bandkloofpolymeren : optische generatie en scheiding van ladingsdragers. 01/10/2003 - 30/09/2004

Abstract

In dit doctoraatsproject zal onderzoek verricht worden naar de karakterisering van de eigenschappen van polymeren die hun toepassing vinden in de plastic elektronica, fotovoltaïsche cellen, organische licht-emitterende diodes (OLEDs) en organische halfgeleiders. In het bijzonder zal dit project handelen over de karakterisering van de aangeslagen toestanden na foto-excitatie (singlet- en tripletexcitontoestanden), de studie van polaronen en de studie van het ladingsscheidingsproces dat essentieel is voor fotocelmaterialen. Hiervoor zal gebruik gemaakt worden van volgende meettechnieken, namelijk optische absorptie- en fluorescentiespectroscopie, (L)EPR-spectroscopie ((Licht geïnduceerde) Elektron Paramagnetische Resonantie) en ODMR-spectroscopie (Optisch geDetecteerde Magnetische Resonantie) zowel in X-band (~9.5GHz) als in W-band (~95GHz).

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Supramoleculaire functionele systemen : interactie van moleculaire componenten met microkristallijne halfgeleiders. 01/01/2003 - 31/12/2004

Abstract

In de nieuwste beeldvormingssystemen gebaseerd op zilverhalogenide-(AgX)-technologie worden combinaties van spectrale sensibilisatoren (organische kleurstofmoleculen) gebruikt om de efficiëntie verder op te drijven. Wanneer twee verschillende kleurstoffen op een AgX-oppervlak worden bij elkaar gebracht, treden er echter nieuwe fenomenen op. Ten einde de gevoeligheid van het systeem optimaal te sturen is meer informatie over de interactie tussen de verschillende moleculen op het oppervlak nodig. In dit werk zal met een aantal optische en magnetische resonantie technieken gekeken worden naar de invloed van de interactie tussen kleurstoffen op de elektron-holte-processen. Het ESR-spectrum is karakteristiek voor de paramagnetische radicalen die door belichting worden gevormd. Wanneer de interactie een verandering in energieniveaus met zich mee brengt dan zal dit andere optische absorptiespectra en radicaalgedrag, zoals andere groei- en verval kinetiek, tot gevolg hebben.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Multi-golflengte niet-lineair optische spectroscopie van organische materialen. 01/10/2002 - 30/09/2005

Abstract

Organische en organometallische materialen voor niet-lineair-optische (NLO) toepassingen worden onderzocht door middel van niet-lineaire en tijdsgeresolveerde laserspectroscopie. Onder andere hyper-Rayleigh-verstrooiing bij variabele laser-golflengte en met fluorescentie-correctie door spectrale analyse wordt gebruikt voor de bepaling van moleculaire hyperpolariseerbaarheden. In samenwerking met verscheidene synthese-groepen worden op basis van de resultaten nieuwe NLO materialen ontwikkeld. Bijzondere interesse gaat ook uit naar de ontwikkeling van materialen met een sterke twee-foton-absorptie en/of twee-foton-geïnduceerde fluorescentie.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Structuurbepaling van paramagnetische centra in vaste stoffen en moleculaire verbindingen door middel van hoogfrequente (95GHz) en gepulste EPR en ENDOR spectroscopie. 01/01/2002 - 31/12/2005

Abstract

In dit project willen we in een reeks vaste stoffen en moleculaire verbindingen met behulp van gepulste W?band EPR- en ENDOR- spectroscopie, de elektronische structuur onderzoeken van paramagnetische centra die voorheen niet konden worden bestudeerd. W-band EPR is noodzakelijk omwille van telkens verschillende redenen: de onvoldoende resolutie van het EPR-spectrum bij lagere frequenties, de hoge nulveldsplitsingen waardoor een minimaal energiekwantum vereist is, of de kleine afmetingen van de éénkristallen waarvoor de hogere absolute gevoeligheid een oplossing biedt. Gepulste- of FT- EPR laat enerzijds toe om informatie te bekomen over spinrelaxatietijden, en om dan via Elektronen-Spin-Echo-(ESE)-detectie een selectieve meting van het EPR-spectrum te bekomen. Een belangrijke stap is echter de preciese bepaling van de hyperfijninteracties tussen de elektronen en de kernen die van het centrum deel uitmaken, enerzijds met Electron Spin Echo Envelope Modulation (ESEEM) en anderzijds met Gepulste ENDOR. (De implementatie van gepulste W-band ENDOR werd aangevraagd maar nog niet aanvaard binnen dit project).

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Modern EPR spectroscopy-methodology and applications in physics, chemistry and biology. (Conference Moderne EPR spectroscopie-methodologie en toepassingen in fysica, chemie and biologie. (Conference project) 01/01/2002 - 31/12/2004

Abstract

Gedurende de laatste 15 jaar heeft Elektronen-Paramagnetische-Resonatie (EPR) spectroscopie een enorme ontwikkeling doorgemaakt op het vlak van methodologie en van instrumentele technieken, i.h.b. in de richtingen van hoge-veld- en van gepulste EPR. Dit omvat multi-frequentie, multi-resonantie en multi-dimensionele experimenten, analoog aan deze die de NMR spectroscopie voorheen totaal getransformeerd hebben. Hierdoor neemt de informatie-inhoud sterk toe die uit EPR metingen kan worden bekomen, en dit heeft een belangrijke impact op verschillende gebieden van de fysica, materiaalwetenschappen, chemie en biologie. De doelstelling van deze school is om de moderne EPR methodologie in de wetenschappelijke gemeenschap te verspreiden doorheen de jonge onderzoekers. Deze jonge wetenschappers zullen worden geconfronteerd met de nieuwste ontwikkelingen in EPR spectroscopie en met recente toepassingen ervan in het onderzoek, en zij zullen de de theoretische vaardigheden aanleren die noodzakelijk zijn om deze technieken te begrijpen en toe te passen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Karakterisatie van hoge-spin transitiemetaalverbindingen met behulp van gesofisticeerde EPR-technieken bij hoge microgolffrequentie. 01/01/2002 - 31/12/2003

Abstract

Met behulp van hoogfrequente (95GHz) EPR-technieken worden welbepaalde families organo-metaalverbindingen bestudeerd. Deze systemen hebben een hoge spin grondtoestand en kunnen zich gedragen als single molecule magnets. De sleutel tot zulk gedrag is de nul-veldsplitsing van de energieniveaus (=opsplitsing van de energieniveaus in afwezigheid van een magnetisch veld). Door het aanwenden van hoogfrequente EPR-technieken kunnen de nul-veld opsplitsingen precies geanalyseerd worden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Niet-lineaire lichtverstrooiing en multi-fotonabsorptie in moleculaire optische materialen. 01/01/2001 - 31/12/2006

Abstract

Organische- en organometaal-verbindingen met 2de en 3de orde niet-lineaire optische (NLO) eigenschappen zullen onderzocht worden met behulp van geavanceerde spectroscopische technieken, i.h.b., elastische en inelastische niet-lineaire lichtverstrooiing 'respectievelijk hyper-Rayleigh- (bij de 2de en 3de harmonische) en hyper-Ramanverstrooiing' en tevens multi-foton-absorptiespectroscopie. Hiertoe zal een perfomante opstelling worden gebouwd op basis van een nieuw gepulst lasersysteem met herhalings-frequentie in het kilohertz-gebied en een meerkanaalsdetector voor de parallele meting van de spectra.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Defects in diamond-like materials of the B/C/N system. 11/12/2000 - 11/12/2003

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Ultrasnelle tijdsgeresolveerde laserspectroscopie en hoog frequente optisch gedetecteerde elektronen- paramagnetische- resonantie toegepast op complexe systemen uit de gecondenseerde materie. 01/10/2000 - 30/09/2008

Abstract

Ultrasnelle en niet-lineaire laserspectroscopie wordt toegepast op het onderzoek van de eigenschappen van epitaxiaal gegroeide halfgeleiderstructuren en van organische verbindingen voor fotonische toepassingen. Ook hybriede structuren bestaande uit organische films op halfgeleidersubstraten, zullen bestudeerd worden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject