Vanadiinioksidien nanorakenteet ja ohutkalvot kaasuanturisovelluksissa

Väitöstilaisuuden tiedot

Väitöstilaisuuden päivämäärä ja aika

Väitöstilaisuuden paikka

Luentosali L10, Oulun Yliopisto / Linnanmaan kampus

Väitöksen aihe

Vanadiinioksidien nanorakenteet ja ohutkalvot kaasuanturisovelluksissa

Väittelijä

Diplomi-insinööri Joni Huotari

Tiedekunta ja yksikkö

Oulun yliopiston tutkijakoulu, Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta, Elektroniikan materiaalit ja komponentit

Oppiaine

Elektroniikan materiaalit ja komponentit

Vastaväittäjä

Professori Albert Romano-Rodriguez, University of Barcelona

Kustos

Dosentti Jyrki Lappalainen, Oulun Yliopisto

Lisää tapahtuma kalenteriin

Vanadiinioksidien nanorakenteet ja ohutkalvot kaasuanturisovelluksissa

Väitöskirjassa tutkittiin vanadiinioksidien ohutkalvojen ja nanorakenteiden rakenteellisia ominaisuuksia, sähköisiä ominaisuuksia ja erityisesti näiden materiaalien soveltuvuutta kemiallisiin kaasuanturiratkaisuihin. Nykypäivänä erilaisten antureiden käyttö lisääntyy maailmassa huimaa vauhtia. Eräs anturiryhmä, jota hyödynnetään nykyään monissa eri käytännön sovelluksissa ovat kemialliset kaasuanturit. Kaasuanturit havainnoivat ympäristössään olevia eri kaasuja antamalla esimerkiksi sähköisen signaalin, kun jotain tiettyä kaasua ilmaantuu anturia ympäröivään atmosfääriin. Kaasuantureita hyödynnetään esimerkiksi erilaisissa ajoneuvoissa autoista lentokoneisiin, teollisten prosessien ohjaamisessa ja monissa henkilökohtaisissa turvavälineissä. Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin pulssilaserkasvatus-menetelmällä valmistettujen vanadiinioksidiohutkalvojen rakenteellisia ominaisuuksia ja niiden potentiaalia kaasuanturimateriaalina. Työssä onnistuttiin kasvattamaan hyvin erityyppisiä ohutkalvoja ja nanorakenteita vaihdellen tiiviimmistä ohutkalvoista aina erittäin huokoisiin nanopilarirakenteisiin. Suurimpina saavutuksina tutkimuksesta voidaan pitää pulssilaserkasvatuksen sopivuuden todistaminen erityyppisten kaasunanturimateriaalien valmistuksessa, uuden vanadiinioksidin faasirakenteen tunnistaminen ja sen soveltuvuuden testaus kaasuanturimateriaalina, sekä vanadiinioksidien osoittaminen erittäin toimivaksi materiaaliksi käytettäväksi ammoniakkikaasun havainnoinnissa. Lisäksi tässä työssä valmistetut rakenteet osoittautuivat erittäin lupaaviksi anturimateriaaleiksi NOx-kaasupäästöjen vähentämiseen käytettävän SCR-katalyysiprosessin (Selective Catalytic Reduction) ohjauksessa, prosessin, joka on laajalti käytössä esimerkiksi dieselmoottoreiden yhteydessä.
Viimeksi päivitetty: 23.7.2018