Šiame darbe tiriamos skystojo kristalo su integruotomis kobalto nanodalelėmis optinės savybės. Panaudotos medžiagos: skystasis kristalas 5CB (penkiakomponentis cianobifenilas) ir kobalto nanodalelės kurių dydis 10nm. Tiriami pavyzdėliai su skirtingomis kobalto koncetracijomis (0,05%, 0,092%, 1,04%) skystajame kristale. Išmatuoti sugerties ir LD intensyvumo spektrai bangų ruože nuo 250 iki 700nm. / In this work I studied optical and manetooptical features of liquid crystal (LC) with integrated magnetic particles in magnetic field. I observed three different samples of LC with cobalt nanoparticles. Samples were made of LC pentyl-cyanobifenyl (5CB) and ferromagnetic (cobalt) particles of about 10nm. Each sample has a different concentration of cobalt nanoparticles (0,05%, 0,092%, 1,04%). All observations were made with Perkin-Elmer UV-VIS-NIR lambda 19 and Jasco spectrometer at room temperature and wavelength ranges from 250 to 700nm. My results show that low magnetic field till 0,2T is required to change cobalt-LC suspension optical features. Shift to IR region a: 17nm, 28nm and 31nm depending from cobalt concentration are detected. Different magnetic field makes unequal influence to samples with various concentrations of cobalt nanoparticles. From experiment I found that increasing of magnetic field till 0,2T, it shifts the absorption line to longer wavelength. From results follows that the magnetically controlled optical characteristic is very promising for magnetically controlled LC devices and information processing.Pavel Cyganok Magnetooptical features of flexible system, nanoparticle – liquid crystal.

Darbe tirta Co6Om (m=0-9) nanodalelių ir PPI dendrimerų optinės savybės, siekiant nustatyti ar PPI dendrimerai galėtų būti naudojami dirbtinių neuroninių tinklų, skirtų aptikti Co nanodaleles, kūrimui. Tyrimo rezultatai yra: 1) Co6Om (m=0-9) nanodalelių absorbcijos spektrų tyrimai parodė, kad absorbcijos intensyvumas 500-700 nm intervale mažėja, kai deguonies atomų skaičius didinamas iki 5. Absorbcijos intensyvumas vėl pradeda didėti, kai deguonies atomų skaičius tampa 6. 2) Teoriškai ir eksperimentiškai ištirta glikodendrimero su triptofano molekulėmis spektro prigimtis 200 - 400 nm intervale. Nustatyta, kad minėtame bangų ilgių diapazone stebimas triptofano molekulės π→π* sužadinimas. 3) Tirti PPI dendrimerai galėtų būti naudojami kaip neuroniniai tinklai, skirti aptikti Co nanodaleles. / In this research our aim was to investigate possibilities to use PPI dendrimers as a neural network for detecting Co nanoparticles. Our investigation results are: 1) Intensity of absorption of the Co6Om (m=0-9) particles should decrease in the 500-700 nm region with increasing of oxygen number till 5, and should increase again when number of oxygen atom is 6; 2) Nature of spectrum of PPI dendrimers with Tryptophan molecule in 200-400 nm range was investigated both theoretically and experimentally. It is obtained, that in above mentioned wavelength region absorption is due to π→π* excitation of tryptophan units; 3) Investigated PPI dendrimers could be used as an artificial neural network for detecting Co nanoparticles.

Darbe tirtos funkcionalizuotų dendrimerų optinės savybės sintetinant sidabro nanodaleles panaudojus glikodendrimerą kaip terpę. Keičiant išorinius faktorius, tokius kaip temperatūra (20 oC ir 45 oC), medžiagų koncentracija (1:5, 1:10 ir 1:20) ar skirtingo bangos ilgio šviesa (532nm ir 632,8nm), užauginome sidabro nanodaleles. Gauti rezultatai rodo, jog sidabro nanodalelių dydžiui didžiausią įtaką daro tik [dendrimeras/AgNO3] santykis. Kuo jis didesnis – tuo sidabro dalelės yra didesnės. Tuo tarpu tiek temperatūra, tiek šviesa didesnės reikšmės dalelių susiformavimui neturi. Remiantis gautais rezultatais galime tvirtinti, kad tirti PPI-G4 glikodendrimerai gali būti naudojami kaip matrica sidabro nanodalelių formavimui. / We prepared silver nanoparticles using a fourth-generation PPI glycodendrimer were about from 5nm to 10nm in size, and that the higher the [dendrimer/AgNO3] ratio, the larger were the metal particles. The results suggest that the temperature and different wavelength of light does not affect the nanoparticle size by using PPI-G4 glycodendrimer as a template. The characteristic absorption peak at around 400nm corresponds to a plasmon band. The splasmon spectrum of nanoparticles is affected by the nature of the metal and the status of aggregation of the particles. The single peak indicates that the silver particles are of spherical shape.

Pastarąjį dešimtmetį, intensyviai vystantis nanotechnologijoms, ženkliai išaugo technologinių metodų, įgalinančių suformuoti darinius, kuriuose elementų dydžiai būtų tarp 1 ir 100 nm, paieška. Šiai specifinei nanostruktūrinių medžiagų grupei skiriamas ypatingas dėmesys dėl naujų fizikinių reiškinių ir ypač - praktinių taikymų, kuriuos atveria šie dariniai. Šiame darbe aptariamos elektrocheminės technologijos, skirtos kontroliuojamos morfologijos porėtojo silicio formavimui. Suformuoti hibridiniai por-Si dariniai su metalais. Sukurta biomolekulių įterpimo į porėtuosius silicio darinius technologija bei tirta biomolekulių sąveika su kietakūniais padėklais. Nagrinėjami GaP nanodarinių formavimo elektrocheminio ėsdinimo būdu dėsningumai bei jų taikymo galimybės dujų sensoriuose. Įsisavinta nanoporėtųjų dielektrinių terpių ir hibridinių nanodarinių formavimo technologija bei tirtos jų savybės. / Over the past decade, the intensive development of nanotechnology was made to increase significantly the number of methods to form the structures of a size between 1 and 100 nm. It should be emphasized that nanostructured materials are interesting both because of perspectives in practical applications and new physical phenomena. In this work the electrochemical technique for the control of morphology of porous silicon matrix developed. Hybrid por-Si structures with metals were made. The method for infiltration of biomolecules into the porous silicon structures was developed and the interaction between silicon and bio-molecules was investigated. GaP nanostructures were formed by electrochemical etching and the possibilities of their application for gas sensors were estimated. Nanoporous and Fe-doped silica films on Si were made and the developed structures were characterized by their structural, optical or magnetic properties.

Over the past decade, the intensive development of nanotechnology was made to increase significantly the number of methods to form the structures of a size between 1 and 100 nm. It should be emphasized that nanostructured materials are interesting both because of perspectives in practical applications and new physical phenomena. In this work the electrochemical technique for the control of morphology of porous silicon matrix developed. Hybrid por-Si structures with metals were made. The method for infiltration of biomolecules into the porous silicon structures was developed and the interaction between silicon and bio-molecules was investigated. GaP nanostructures were formed by electrochemical etching and the possibilities of their application for gas sensors were estimated. Nanoporous and Fe-doped silica films on Si were made and the developed structures were characterized by their structural, optical or magnetic properties. / Pastarąjį dešimtmetį, intensyviai vystantis nanotechnologijoms, ženkliai išaugo technologinių metodų, įgalinančių suformuoti darinius, kuriuose elementų dydžiai būtų tarp 1 ir 100 nm, paieška. Šiai specifinei nanostruktūrinių medžiagų grupei skiriamas ypatingas dėmesys dėl naujų fizikinių reiškinių ir ypač - praktinių taikymų, kuriuos atveria šie dariniai. Šiame darbe aptariamos elektrocheminės technologijos, skirtos kontroliuojamos morfologijos porėtojo silicio formavimui. Suformuoti hibridiniai por-Si dariniai su metalais. Sukurta biomolekulių įterpimo į porėtuosius silicio darinius technologija bei tirta biomolekulių sąveika su kietakūniais padėklais. Nagrinėjami GaP nanodarinių formavimo elektrocheminio ėsdinimo būdu dėsningumai bei jų taikymo galimybės dujų sensoriuose. Įsisavinta nanoporėtųjų dielektrinių terpių ir hibridinių nanodarinių formavimo technologija bei tirtos jų savybės.

Disertacijos tikslas yra ištirti didelio impulsų pasikartojimo dažnio pikosekundinių lazerių pritaikomumą medžiagų mikroapdirbimui, bei išaiškinti tokių lazerių spinduliuotės sąveikos su metalais ir siliciu ypatybes. Eksperimentiškai buvo ištirta abliacijos slenksčio ir akumuliacijos koeficiento priklausomybė nuo lazerio impulso trukmės siliciui ir metalams. Sukurtas ir eksperimentiškai patvirtintas modelis optimalioms fokusavimo sąlygoms surasti, siekiant maksimalios abliacijos spartos. Didelei impulso energijai, medžiagos nugarinimo efektyvumas mažėja dėl ekranuojančio plazmos poveikio. Įvairių impulso trukmių lazeriai buvo panaudoti silicio gręžimui bei pjovimui. Paviršiaus spektroskopijos metodais, nustatyta, kad pjovimo metu silicis yra legiruojamas anglimi iki 5 µm gylio iš atmosferoje esančio anglies dvideginio, o susidariusi silicio karbido fazė įtakoja lazerinio pjovimo kokybę silicio bandinio gylyje. Taikant didelio impulsų pasikartojimo dažnio pikosekundinius lazerius sudėtingos formos detalių gamybai, rasti sąryšiai tarp paviršiaus šiurkštumo bei proceso parametrų. Pjaunant lazeriu stentus iš Nitinolio, šilumos nukreipimas nuo ruošinio riboja galimą panaudoti lazerio vidutinę galią ir tuo pačiu pasiekiamą efektyvųjį pjovimo greitį; Vykdant sidabro ir aukso abliaciją pikosekundiniu lazeriu skystyje, generuojamos siauro dydžių skirstinio nanodalelės, kurios sudaro stabilius koloidinius tirpalus. / The objective of the thesis is to investigate applicability of high pulse repetition rate picosecond lasers for microfabrication and to clarify high repetition rate pulse interaction with metals and silicon. The ablation threshold and accumulation rate dependence on the laser pulse duration for silicon and metals has been experimentally studied. The model of optimal focus conditions for the maximum ablation rate was developed and experimentally confirmed. The material evaporation rate decreases duo to plasma screening for high pulse energies. Various pulse length lasers have been used for cutting and drilling of silicon. In this work key properties of laser radiation, radiation absorption, ablation and plasma formation are discussed. Surface spectroscopy methods have shown that laser cutting of silicon in the air leads to the cut surface doping with carbon atoms up to 5 µm depth from carbon dioxide in the atmosphere, and the resulting silicon carbide influences the laser cut quality. Testing of applicability of high pulse repetition rate picosecond lasers for the production of complex shapes, relationships between surface roughness and process parameters were determined. Heat abstraction from the workpiece, during laser cutting of stents from nitinol, limits the potential use of the average laser power and the effective cutting speed The silver and gold picosecond laser ablation in the liquid medium generates a narrow size distribution of nanoparticles, which form a stable... [to full text]

The objective of the thesis is to investigate applicability of high pulse repetition rate picosecond lasers for microfabrication and to clarify high repetition rate pulse interaction with metals and silicon. The ablation threshold and accumulation rate dependence on the laser pulse duration for silicon and metals has been experimentally studied. The model of optimal focus conditions for the maximum ablation rate was developed and experimentally confirmed. The material evaporation rate decreases duo to plasma screening for high pulse energies. Various pulse length lasers have been used for cutting and drilling of silicon. In this work key properties of laser radiation, radiation absorption, ablation and plasma formation are discussed. Surface spectroscopy methods have shown that laser cutting of silicon in the air leads to the cut surface doping with carbon atoms up to 5 µm depth from carbon dioxide in the atmosphere, and the resulting silicon carbide influences the laser cut quality. Testing of applicability of high pulse repetition rate picosecond lasers for the production of complex shapes, relationships between surface roughness and process parameters were determined. Heat abstraction from the workpiece, during laser cutting of stents from nitinol, limits the potential use of the average laser power and the effective cutting speed The silver and gold picosecond laser ablation in the liquid medium generates a narrow size distribution of nanoparticles, which form a stable... [to full text] / Disertacijos tikslas yra ištirti didelio impulsų pasikartojimo dažnio pikosekundinių lazerių pritaikomumą medžiagų mikroapdirbimui, bei išaiškinti tokių lazerių spinduliuotės sąveikos su metalais ir siliciu ypatybes. Eksperimentiškai buvo ištirta abliacijos slenksčio ir akumuliacijos koeficiento priklausomybė nuo lazerio impulso trukmės siliciui ir metalams. Sukurtas ir eksperimentiškai patvirtintas modelis optimalioms fokusavimo sąlygoms surasti, siekiant maksimalios abliacijos spartos. Didelei impulso energijai, medžiagos nugarinimo efektyvumas mažėja dėl ekranuojančio plazmos poveikio. Įvairių impulso trukmių lazeriai buvo panaudoti silicio gręžimui bei pjovimui. Paviršiaus spektroskopijos metodais, nustatyta, kad pjovimo metu silicis yra legiruojamas anglimi iki 5 µm gylio iš atmosferoje esančio anglies dvideginio, o susidariusi silicio karbido fazė įtakoja lazerinio pjovimo kokybę silicio bandinio gylyje. Taikant didelio impulsų pasikartojimo dažnio pikosekundinius lazerius sudėtingos formos detalių gamybai, rasti sąryšiai tarp paviršiaus šiurkštumo bei proceso parametrų. Pjaunant lazeriu stentus iš Nitinolio, šilumos nukreipimas nuo ruošinio riboja galimą panaudoti lazerio vidutinę galią ir tuo pačiu pasiekiamą efektyvųjį pjovimo greitį; Vykdant sidabro ir aukso abliaciją pikosekundiniu lazeriu skystyje, generuojamos siauro dydžių skirstinio nanodalelės, kurios sudaro stabilius koloidinius tirpalus.

Supramolekulinė chemija – tyrimų kryptis, nagrinėjanti struktūras, sudarytas iš riboto ir neriboto skaičiaus molekulių (tektonų), sąveikaujančių tarpusavyje silpnosiomis nekovalentinėmis sąveikomis. Žinoma, kad medžiagų savybės užkoduotos ne tik molekulių struktūroje, bet ir jų tarpusavio išsidėstyme. Savo ruožtu, chirališkumas yra vienas iš faktorių, leidžiančių vienoms molekulėms atpažinti kitas. Pagrindiniai disertacijos tikslai: nustatyti 1) chiralinių, konformaciškai suvaržytų bei labilių junginių, turinčių biciklo[3.3.1]nonano fragmentą, chromoforų prigimties, tarpusavio orientacijos ir atstumo įtaką chiroptinėms savybėms, 2) chiralinių tripakeistų aromatinių, turinčių biciklo[3.3.1]nonano pakaitus, ir kompleksinių paladžiociklinių junginių chirališkumo ir struktūros įtaką formuojant įvairaus lygio tvarkias supramolekulines struktūras. Naudojantis apskritiminio dichroizmo spektroskopijair teoriškai atliktais ab initio skaičiavimais charakterizuotos molekulės, turinčios įvairios elektroninės prigimties chromoforus, bei jose vykstantys elektroniniai šuoliai. Susintetinti tripakeisti aromatiniai junginiai, turintys išorinius biciklo[3.3.1]nonano ir įvairių dydžių aromatinius fragmentus. Ištirta tokių save atpažįstančių chiralinių tripakeistų aromatinių junginių struktūros įtaka supramolekulinei asociacijai tirpale ir ant paviršiaus. Nustatyta, kad susintetinti V formos chiralinis ir raceminis dialkinbiciklo[3.3.1]nonenil- ligandai, turintys koordinuojantį piridino pakaitą... [toliau žr. visą tekstą] / The supramolecular chemistry of assemblies composed of a limited or infinite number of the molecular tectons interacting with each other via noncovalent interactions was investigated with a special emphasize on the chirality of the building blocks. The following objectives were pursued in this work: 1) to determine the electronic structure of both conformationally rigid and labile chiral bicyclo[3.3.1]nonane compounds, the mutual orientation and distance of the chromophores and its impact on chiroptical properties, 2) to study the influence of chirality and structure of palladacycle and trisubstituted compounds, containing external bicyclo[3.3.1]nonanyl- and aromatic fragments of different size on the formation of various supramolecular structures. The chiral bicyclo[3.3.1]nonane compounds with chromophores of different electronic nature were synthesized. The possibilities of exciton interaction and charge transfer phenomena were studied in the obtained molecules. The influence of chirality and structure of trisubstituted compounds containing external bicyclo[3.3.1]nonanyl- and aromatic fragments of different size on supramolecular association in solution and on the surface was investigated. In solution, the trisubstituted compounds exist in the form of nanoparticles with regular supramolecular structure. It was shown that the V-shaped chiral and racemic dialkynbicyclo[3.3.1]nonenyl- ligands having coordinating pyridine moiety, form rhomb-shaped palladacycle. The racemic and... [to full text]

The supramolecular chemistry of assemblies composed of a limited or infinite number of the molecular tectons interacting with each other via noncovalent interactions was investigated with a special emphasize on the chirality of the building blocks. The following objectives were pursued in this work: 1) to determine the electronic structure of both conformationally rigid and labile chiral bicyclo[3.3.1]nonane compounds, the mutual orientation and distance of the chromophores and its impact on chiroptical properties, 2) to study the influence of chirality and structure of palladacycle and trisubstituted compounds, containing external bicyclo[3.3.1]nonanyl- and aromatic fragments of different size on the formation of various supramolecular structures. The chiral bicyclo[3.3.1]nonane compounds with chromophores of different electronic nature were synthesized. The possibilities of exciton interaction and charge transfer phenomena were studied in the obtained molecules. The influence of chirality and structure of trisubstituted compounds containing external bicyclo[3.3.1]nonanyl- and aromatic fragments of different size on supramolecular association in solution and on the surface was investigated. In solution, the trisubstituted compounds exist in the form of nanoparticles with regular supramolecular structure. It was shown that the V-shaped chiral and racemic dialkynbicyclo[3.3.1]nonenyl- ligands having coordinating pyridine moiety, form rhomb-shaped palladacycle. The racemic and... [to full text] / Supramolekulinė chemija – tyrimų kryptis, nagrinėjanti struktūras, sudarytas iš riboto ir neriboto skaičiaus molekulių (tektonų), sąveikaujančių tarpusavyje silpnosiomis nekovalentinėmis sąveikomis. Žinoma, kad medžiagų savybės užkoduotos ne tik molekulių struktūroje, bet ir jų tarpusavio išsidėstyme. Savo ruožtu, chirališkumas yra vienas iš faktorių, leidžiančių vienoms molekulėms atpažinti kitas. Pagrindiniai disertacijos tikslai: nustatyti 1) chiralinių, konformaciškai suvaržytų bei labilių junginių, turinčių biciklo[3.3.1]nonano fragmentą, chromoforų prigimties, tarpusavio orientacijos ir atstumo įtaką chiroptinėms savybėms, 2) chiralinių tripakeistų aromatinių, turinčių biciklo[3.3.1]nonano pakaitus, ir kompleksinių paladžiociklinių junginių chirališkumo ir struktūros įtaką formuojant įvairaus lygio tvarkias supramolekulines struktūras. Naudojantis apskritiminio dichroizmo spektroskopijair teoriškai atliktais ab initio skaičiavimais charakterizuotos molekulės, turinčios įvairios elektroninės prigimties chromoforus, bei jose vykstantys elektroniniai šuoliai. Susintetinti tripakeisti aromatiniai junginiai, turintys išorinius biciklo[3.3.1]nonano ir įvairių dydžių aromatinius fragmentus. Ištirta tokių save atpažįstančių chiralinių tripakeistų aromatinių junginių struktūros įtaka supramolekulinei asociacijai tirpale ir ant paviršiaus. Nustatyta, kad susintetinti V formos chiralinis ir raceminis dialkinbiciklo[3.3.1]nonenil- ligandai, turintys koordinuojantį piridino pakaitą... [toliau žr. visą tekstą]

Daktaro disertacijoje apibendrintų mokslinių tyrimų tikslas - pritaikyti aukso nanodaleles, skirtingas gliukozės oksidazes bei elektrai laidų polimerą polipirolą elektrodo modifikavimui bei gliukozės amperometriniam nustatymui biologiniais jutikliais. Aukso nanodalelės (AuND) imobilizuotos grafito elektrodo paviršiuje kartu su tirpiu elektronų pernašos tarpininku užtikrina efektyvesnę elektronų pernašą nuo gliukozės oksidazės (GOx) aktyvaus centro elektrodui fermentinės gliukozės oksidacijos metu. Naudojant AuND modifikuotus elektrodus amperometriniais biologiniais jutikliais registruojami apie 2 kartus didesni maksimalūs analiziniai signalai lyginant su elektrodu be AuND. Biologinių jutiklių tiesinės priklausomybės nuo substrato koncentracijos intervalas yra iki 10 mmol/L gliukozės ir aptikimo riba 0,08 mmol/L analitės. Po 66 dienų biologiniu jutikliu naudojančiu elektrodą modifikuotą GOx užregistruotas analizinis signalas sudarė 43 % pradinės signalo reikšmės, tuo tarpu naudojant 13,0 nm AuND ir GOx jutiklio analizinis signalas sudarė tik 22 % pradinės reikšmės. AuND esančios tiriamajame tirpale užtikrina efektyvesnę elektronų pernašą nuo gliukozės oksidazės aktyviojo centro elektrodui, kai jų koncentracija yra nuo 0,01 iki 0,60 nmol/L ir tirpale yra N-metilfenazino metosulfato. Naudojant 13,0 nm skersmens AuND, biologinio jutiklio aptikimo riba yra 0,05 mmol/L gliukozės, o tiesiškumo intervalas nuo 0,1 iki 10 mmol/L substrato. Taip pat nustatyta, kad kuo didesnė AuND... [toliau žr. visą tekstą] / The amperometric and voltammetric biosensors, based on gold nanoparticles, were designed and applied for biochemical, clinical and environment applications. Electrochemical biosensors are very selective, sensitive, fast and reusable. Gold, silver, platinum and SiO2 particles in the range 1–100 nm often provide an ideal remedy for immobilized enzymes with minimum diffusion limitations, promotion of electrochemical reaction, maximum surface area per mass unit and high effective achievement of enzymes direct wiring to electrode surface. Also, nanoparticles increase electron transfer rate between enzyme and an electrode surface. The aim of the work was to to apply different size nanoparticles, different glucose oxidases and electroconductive polymer polypyrrole for graphite electrode modification and determine the analytical characteristics of enzymatic biosensors for determination of glucose. It is established, that gold nanoparticles immobilized on graphite electrode with electron transfer mediator provide more effective electron transfer from glucose oxidase to electrode. Also, gold nanoparticles present in solution provide more effective electron transfer from enzyme to electrode when concentration of gold nanoparticles is ˂ 0.06 nmol/L and concentration of electron transfer mediator PMS is 2 mmol/L. The higher concentrations of nanoparticles in the solution make the electron transfer in the same system less efficient if compared with lower concentrations of nanoparticles... [to full text]