Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Simulation of the efficiency dependency of multi-junction photovoltaic cells based on titanium oxide and copper oxide using SCAPS software

Wisz Grzegorz, Łabuz Mirosław, Bester Mariusz, Wal Andrzej

Opto-Electronics Review

|

2026

|

Vol. 34, No. 2

art. no. e158736

EN

To advance the development of thin-film photovoltaic (PV) technologies, current research is increasingly focused on identifying alternative materials to zinc oxide (ZnO), cadmium sulfide (CdS), cadmium telluride (CdTe), and copper indium gallium selenide (CIGS). Among the most promising candidates are titanium oxide (TiO₂) and copper oxide (Cu₂O or CuO), owing to their abundance, non-toxicity, and favourable optoelectronic properties. This study presents a simulation-based investigation of a multi-junction PV structure based on n-TiO₂/p-CuₓO single cell using the solar cell capacitance simulator (SCAPS). The multi-junction configuration offers significant efficiency advantages over single-junction cells by minimising defects associated with lattice mismatch for thinner TiO₂/CuₓO layers in a tandem device. Reducing interface defect density through improved fabrication techniques could substantially enhance efficiency. Furthermore, in multi-junction architectures, improved carrier extraction and reduced recombination losses increase the open-circuit voltage (Voc), thereby improving carrier transport to external contacts and enhancing cell performance.

2

Influence of proton irradiation on CuO thin films properties

Ungeheuer Katarzyna, Bocirnea Amelia Elena, Pikulski Denis Alexander, Marszałek Konstanty W., Galca Aurelian Catalin, Chojenka Juliusz, Fodor Tomas, Vad Kálmán

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 2

173--176

EN

Copper oxide (CuO) is a semiconductor material used in photovoltaics, sensors, and photocatalysis. In this study, the effect of proton radiation on thin layers of this oxide was investigated to simulate conditions in space. The irradiation did not significantly affect the material’s structural or optical properties. However, the surface resistance of the layers increased, along with the amount of surface adsorbates and the uniformity of the surface changed.

PL

Tlenek miedzi CuO to półprzewodnikowy materiał znajdujący zastosowanie w fotowoltaice, sensorach czy fotokatalizie. W tej pracy został zbadany wpływ promieniowania protonowego na cienkie warstwy tego tlenku, co miało na celu symulację warunków w przestrzeni kosmicznej. Napromieniowanie nie wpłynęło znacząco na właściwości strukturalne i optyczne materiału. Zwiększeniu uległ opór powierzchniowy warstw oraz ilość zanieczyszczeń na powierzchni, a także zmieniła się jej jednorodność.

3

Application of copper oxide CuO layers as a support layer in binary and ternary organic cells

Lewińska Gabriela, Ungeheuer Katarzyna, Marszałek Konstanty

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 2

166--168

EN

This article presents a study of copper oxide (CuO) used as a booster layer in binary and ternary organic solar cells, with the aim to determine its effect on performance and efficiency of the cells. CuO layers were deposited by DC reactive magnetron sputtering, resulting in a film thickness of 23 nm. The cells were fabricated, and tested, and their parameters were determined.

PL

Artykuł przedstawia badania dotyczące warstw tlenku miedzi (CuO) stosowanych jako warstwa wspomagająca w organicznych ogniwach słonecznych z warstwą dwu i trójskładnikową aby określić jego wpływ na wydajność i efektywność. Warstwy CuO były osadzane metodą reaktywnego rozpylania magnetronowego DC, co pozwoliło uzyskać warstwę o grubości 23 nm. Ogniwa wykonano i przetestowano oraz wyznaczono ich parametry.

4

Analiza rozrzutu parametrów struktur magnetorezystancyjnych otrzymywanych metodą rozpylania magnetronowego

Kisała Jakub, Kociubiński Andrzej

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 2

292--295

PL

W niniejszej pracy zastosowano metodę rozpylania magnetronowego do wytworzenia wielowarstwowych cienkich warstw przy użyciu chromu, permaloju i miedzi o różnej liczbie warstw. Pomiary rezystancji wykazały, że grubość otrzymanych warstw zależy od położenia podłoży na podstawie obrotowej. Uzyskiwane wartości współczynnika magnetorezystancji są większe dla struktur znajdujących się bliżej środka podstawy. Rozrzut parametrów wytworzonych struktur jest duży w ramach jednej serii struktur co stanowi wyzwanie w przypadku projektowania struktur o grubościach warstw rzędu nanometrów.

EN

In this work, magnetron sputtering method was used to produce multilayer thin-films using chromium, permalloy and copper with different numbers of layers. Resistivity measurements showed that the thickness of the obtained layers depends on the location of the substrate on the sputtering plate. The obtained magnetoresistance values are higher for structures closer to the center of the mounting plate. The variation in the parameters of the fabricated structures is wide within a single series of structures, which is a problem when designing structures with layer thickness requirements on the order of nanometers.

5

Optical and energy properties of CdSe1-xSx thin films obtained by the method of high-frequency magnetron sputtering

Kashuba Andrii, Andriyevsky Bohdan, Ilchuk Hryhorii, Semkiv Ihor, Andriyevska Ludmila, Moroz Iryna

Opto-Electronics Review

|

2025

|

Vol. 33, No. 2

art. no. e153808

EN

CdSe₁-ₓSₓ (x = 0, 0.3, 0.4, 0.6, and 1) thin films were deposited on a quartz and silicon substrate using high-frequency magnetron sputtering. X-ray diffraction analysis estimated that the CdSe₁-ₓSₓ thin films are crystallized in a hexagonal structure [structure type - ZnO, space group P6₃mc (No. 186)]. Spectral dependence of the optical transmittance between 300 and 1500 nm of the obtained thin films at room temperature was measured. Normalized integral optical transmittance, optical band gap, spin-orbit splitting, and the value of the bowing parameter of the CdSe₁-ₓSₓ thin films are determined. The values of the optical band gaps for CdSe₁-ₓSₓ thin films were estimated using the two methods (by Tauc plot and dT/dλ). Concentration dependences of the energy gaps connected with the leading optical transitions in CdSe₁-ₓSₓ (Г₈ᵥ-Г₆c, Г₇ᵥ-Г₆c) and spin-orbit splitting are studied. It is shown that the concentration dependences of main optical transitions are quadratic. The principal explanation for this seems to be the Burstein-Moss effect, which is caused by the doping atoms' excess carriers (electrons and holes).

6

Synthesis and characterization of ceramic nanocomposite thin films SiO2-NiO for gas sensing

Ali Karrar Abdulameer, Al-Marzoki Kutaiba, Kareem Shaimaa J.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2025

|

Vol. 19, no. 2

357--364

EN

This paper focuses on the preparation and characterization of thin films of SiO₂-NiO ceramic nanocomposite. These films were synthesized using the sol-gel method and deposited onto a quartz substrate through spin coating after hydrofluoric acid (HF) treatment for the glass substrate. The films synthesized using 70% SiO2-30% NiO mole ratio. Subsequently calcined at three different temperatures: 500°C, 700°C, and 900°C. The diagram of X-ray Diffraction (XRD) revealed the presence of large quantities of semiconductor NiO at 2θ= 37.4°, 62.8°, 75.5°, and 79.4° in addition to the presence of SiO2 in the structure, at 2θ=43.3°. The surface properties were studied using Scanning Electron Microscopy (SEM), and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The test results demonstrated structural and surface properties compatible with the requirements of sensing applications. FT-IR spectra shows absorption bands of Si-O-Si, Ni-O and O-H. This coating has shown good sensitivity and effective response toward ammonia gas under various measurement conditions, including temperatures ranging from 50 to 200°C. The film calcinated at 500 °C exhibited high sensitivity to NH3 gas at room temperature due to the presence of hydroxyl groups (OH-), which increased its ability to adsorb the gas. Additionally, the film calcinated at 900 °C showed even higher sensitivity compared to the film calcinated at 700 °C.

7

Wyniki badań odpowiedzi gazochromowej na wodór cienkich warstw WO₃ naniesionych za pomocą parowania wiązką elektronową

Weichbrodt Wiktoria, Mazur Michał

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2023

|

Vol. 72, nr 4

91--100

PL

Wśród materiałów chromowych dużym zainteresowaniem cieszy się trójtlenek wolframu (WO₃ ). Jest to bezbarwny półprzewodnik charakteryzujący się brakiem toksyczności oraz wysoką stabilnością chemiczną. WO₃ wykazuje właściwości gazochromowe, co oznacza, że materiał ulega odwracalnym zmianom właściwości optycznych pod wpływem gazu. te właściwości sprawiają, że trójtlenek wolframu jest odpowiednim materiałem do zastosowań czujnikowych. W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości strukturalnych i optycznych cienkich warstw trójtlenku wolframu wytworzonych metodą parowania wiązką elektronową i wygrzewanych w temperaturze od 400 do 800°C. Właściwości optyczne, w tym również właściwości gazochromowe, określono na podstawie widm transmisji światła w atmosferze zawierającej wodór o stężeniu od 50 do 500 ppm. Badano właściwości optyczne warstw WO₃ zarówno z naniesioną warstwą katalizatora w postaci palladu, jak i bez tej warstwy. Wygrzewanie próbek w temperaturze powyżej 400°C spowodowało krystalizację warstw, a dalsza modyfikacja poprocesowa w temperaturze 800°C spowodowała sublimację warstwy, stworzenie wysp krystalicznych ziaren o dużych rozmiarach oraz znaczne pogorszenie właściwości optycznych. Zmiana współczynnika transmisji światła nastąpiła we wszystkich próbkach z naniesioną warstwą katalizatora po ekspozycji warstw na wodór. Na podstawie zaprezentowanych wyników badań stwierdzono, że najlepszymi właściwościami gazochromowymi charakteryzują się warstwy wygrzewane w temperaturze 400°C, ponieważ wykazują największą zmianę transmisji światła pod wpływem wodoru. W pracy potwierdzono możliwość poprawy odpowiedzi gazochromowej cienkich warstw trójtlenku wolframu wytworzonych metodą parowania wiązką elektronową za pomocą wygrzewania, co zgodnie z bieżącą wiedzą nie zostało wcześniej osiągnięte.

EN

Among chromogenic materials, tungsten trioxide (WO₃) is of great interest. it is a colourless semiconductor characterised by a lack of toxicity and high chemical stability. WO₃ exhibits gasochromic properties, meaning that the material undergoes reversible changes in optical properties when it is exposed to gas. These properties make tungsten oxide a suitable material for sensing applications. This paper presents the results of an analysis of the surface, structural and optical properties of tungsten oxide thin films fabricated by electron beam evaporation and annealed at 400°C to 800°C. optical properties, including gasochromic properties, were determined from light transmission spectra in an atmosphere containing hydrogen at the concentrations ranging from 50 ppm to 500 ppm. The optical properties of WO₃ films without and with a palladium catalyst layer are applied. annealing the samples at temperatures above 400°C resulted in crystallisation of the layers, and further post-process modification at 800°C led to sublimation, the formation of islands of crystalline grains of large size and a significant deterioration in optical properties. a change in the light transmission coefficient occurred for all samples with the catalyst layer applied after the introduction of a hydrogen-argon mixture. Based on the results, it can be concluded that the layers annealed at 400°C had the best gasochromic properties due to the greatest changes in light transmission under hydrogen. The study confirms that it is possible to improve the gasochromic response of tungsten trioxide thin films produced by electron beam evaporation using thermal modification, which, to the best of current knowledge, has not previously been achieved.

8

Wpływ wygrzewania na właściwości sensorowe cienkich warstw WO₃

Kapuścik Paulina, Mazur Michał, Wojcieszak Damian

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2023

|

Vol. 72, nr 3

43--52

PL

Trójtlenek wolframu (WO₃) jest półprzewodnikiem o szerokiej optycznej przerwie energetycznej, do jego zalet należą wysoka stabilność chemiczna oraz niska cena. Ponadto ma właściwości chromogeniczne, czyli zdolność do zmian zabarwienia w odpowiedzi na różne bodźce, w tym temperaturę, promieniowanie świetlne, pole elektryczne oraz ekspozycję na wodór. Ze względu na wysoką wydajność barwienia i szybkie przełączanie cienkie warstwy WO₃ mogą być stosowane w lustrach antyodblaskowych i inteligentnych oknach, jak również w czujnikach gazów. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wygrzewania na właściwości cienkich warstw WO₃ wytwarzanych metodą impulsowego rozpylania magnetronowego (GiMS) z warstwą palladu w roli katalizatora. Próbki były wygrzewane w temperaturach od 200 do 400°C. Odpowiedź sensorową powłok scharakteryzowano na podstawie pomiaru widm transmitancji podczas wprowadzania powietrza i mieszaniny H₂/Ar o stężeniu wodoru od 25 do 1000 ppm. Ponadto zbadano wpływ wygrzewania na strukturę oraz morfologię powłok. Wygrzewanie w temperaturze 400°C spowodowało zmianę struktury powłok z amorficznej na krystaliczną. Po wprowadzeniu mieszaniny H₂/Ar zaobserwowano spadek transmitancji dla wszystkich próbek. Dla warstw wygrzewanych w temperaturze 200°C i 300°C wartość transmitancji spadała podczas całego cyklu barwienia, natomiast w przypadku warstw wygrzewanych w 400°C nasycenie sygnału osiągnięto po 7 minutach. Stwierdzono, że najlepszymi właściwościami sensorowymi charakteryzują się powłoki wygrzewane w temperaturze 400°C, ze względu na wysokie wartości odpowiedzi sensorowej dla bardzo małego stężenia wodoru (SR = 6,3 dla 25 ppm H₂) oraz krótki czas odpowiedzi i powrotu.

EN

Tungsten trioxide (WO₃) is a wide-bandgap semiconductor. its advantages include high chemical stability and low price. Furthermore, WO₃ has chromogenic properties, that is, the ability to switch between pale yellow and dark blue in response to various stimuli, including temperature, light irradiation, electric field, and exposure to hydrogen. Due to its high colouring efficiency and fast switching, it can be used in antidazzling mirrors and smart window applications, as well as in gas sensing. in this paper, we present the influence of annealing on the properties of WO₃ coatings that were annealed at temperatures in the range from 200°C to 400°C. The sensing response was characterized based on the transmittance measurement during exposure to air and Ar/H₂ mixture with hydrogen concentrations from 25 ppm to 1000 ppm. Furthermore, the influence of annealing on the structure and morphology of the coatings was examined. annealing at 400°C led to a structure change from amorphous to crystalline one. after the introduction of the Ar/H₂ mixture, a decrease in transmittance was observed for all of the analysed coatings. For films annealed at 200°C and 300°C, the transmittance value decreased during the entire colouring cycle, while for the coating annealed at 400°C a plateau was reached after 7 minutes of exposure. it was found that the best sensing characteristics were obtained for the WO₃ thin film annealed at 400°C due to high sensor response to very low hydrogen concentrations (SR = 6.3 for 25 ppm H₂) as well as short response and recovery times.

9

Characterization of SnO2/TiO2 with the Addition of Polyethylene Glycol via Sol-Gel Method for Self-Cleaning Application

Halin Dewi Suriyani Che, Azliza Azani, Razak Kamrosni Abdul, Abdullah Mohd Mustafa Al Bakri, Salleh Mohd Arif Anuar Mohd, Wahab Juyana A, Chobpattana Varistha, Kaczmarek Łukasz, Nabiałek Marcin, Jeż Bartłomiej

Archives of Metallurgy and Materials

|

2023

|

Vol. 68, iss. 1

243--248

EN

TiO2 is one of the most widely used metal oxide semiconductors in the field of photocatalysis for the self-cleaning purpose to withdraw pollutants. Polyethylene glycol (PEG) is recommended as a stabilizer and booster during preparation of water-soluble TiO2. Preparation of SnO2/TiO2 thin film deposition on the surface of ceramic tile was carried out by the sol-gel spin coating method by adding different amount of PEG (0g, 0.2g, 0.4g, 0.6g, 0.8g) during the preparation of the sol precursor. The effects of PEG content and the annealing temperature on the phase composition, crystallite size and the hydrophilic properties of SnO2/TiO2 films were studied. The X-ray diffraction (XRD) spectra revealed different phases existed when the films were annealed at different annealing temperatures of 350°C, 550°C and 750°C with 0.4 g of PEG addition. The crystallite sizes of the films were measured using Scherrer equation. It shows crystallite size was dependent on crystal structure existed in the films. The films with mixed phases of brookite and rutile shows the smallest crystallite size. In order to measure the hydrophilicity properties of films, the water contact angles for each film with different content of PEG were measured. It can be observed that the water contact angle decreased with the increasing of the content of PEG. It shows the superhydrophilicity properties for the films with the 0.8 g of PEG annealed at 750°C. This demonstrates that the annealed temperature and the addition of PEG affect the phase composition and the hydrophilicity properties of the films.

10

Modification of semiconducting copper oxide thin films using ion implantation

Ungeheuer Katarzyna, Marszalek Konstanty, Mitura-Nowak marzena, Kakol Zbigniew

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 9

255--258

EN

The article describes method of Cr+ ion implantation with energy of 10 keV and 15 keV. This method can be used to modify thin film semiconductors. Simulations of implantation process were performed using the Stopping and Range of Ions in Matter software, taking into account different energies of the ion beam. The apparatus diagrams of ion implantation and magnetron sputtering processes are presented. Optical and structural properties of non-implanted and implanted Cu4O3 and CuO films were studied.

PL

W artykule opisana została metoda implantacji jonami Cr+ o energii 10 keV i 15 keV, która może być stosowana do modyfikacji cienkich warstw półprzewodnikowych. Wykonano symulacje procesu implantacji z wykorzystaniem programu Stopping and Range of Ions in Matter uwzględniając różne energie wiązki jonów. Przedstawiono schematy aparatury implantatora oraz układu do rozpylania magnetronowego cienkich warstw. Optyczne i strukturalne właściwości nieimplantowanych i zaimplantowanych warstw Cu4O3 i CuO zostały zbadane.

11

Hall effect test bench for temperature dependence of carrier concentration

Dyndał Katarzyna, Sobków Zbigniew, Sanetra Jerzy, Marszałek Konstanty W.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 9

231--234

EN

This paper presents an integrated bench for Hall effect measurements consisting of a helium cryostat placed between the electromagnet poles with a field of 0.5 T and a control and measurement system, as well as control algorithm for different operating modes. The results of measurements of majority carrier concentration by van der Pauw method in the temperature range 165 K - 300 K for indium tin oxide (ITO).

PL

W artykule przedstawiono zintegrowane stanowisko do pomiaru efektu Hall’a składające się z helowego kriostatu umieszczonego między nabiegunnikami elektromagnesu o polu 0,5 T oraz systemu kontrolno-pomiarowego, a także algorytmu sterowania dla różnych modów pracy. Zaprezentowano wyniki pomiarów koncentracji nośników większościowych metodą van der Pauw’a w zakresie temperatur od 165 K do 300 K dla warstw tlenku indowo-cynowego (ITO).

12

Design of complex energy systems (thin film photovoltaics, collectors, heat pumps and energy storage)

Dyndał Katarzyna, Marszałek Konstanty W., Kąkol Zbigniew

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 9

243--246

EN

This paper presents a method for obtaining photovoltaic thin films and simulation results of complex power systems. Photovoltaic thin films were obtained using the magnetron sputtering method. Simulations of complex power systems consisting of thin photovoltaic modules, energy storage and a heat pump have been performed. The capabilities of one of the most powerful design software such as Vela Solaris Polysun software were presented by showing chosen the simulation results.

PL

W pracy przedstawiono metodę otrzymywania cienkich fotowoltaicznych warstw oraz wyniki symulacji złożonych systemów elektroenergetycznych. Cienkie warstwy fotowoltaiczne otrzymano za pomocą metody rozpylania magnetronowego. Wykonano symulację złożonych systemów energetycznych składających się z cienkowarstwowych modułów fotowoltaicznych, akumulatorów i pompy ciepła. Przedstawiono możliwości jednego z najbardziej zaawansowanych programów projektowych, jakim jest oprogramowanie Polysun firmy Vela Solaris na przykładzie wybranych wyników symulacji.

13

Badania wpływu grubości warstwy miedzi na efekt gigantycznego magnetooporu w cienkowarstwowych strukturach NiFe/Cu/NiFe

Kisała Jakub, Kociubiński Andrzej, Czarnacka Karolina, Gęca Mateusz, Duk Jakub

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 9

199--201

PL

W pracy opisane zostały podstawowe informacje dotyczące zjawiska gigantycznego magnetooporu, jak i struktur, w których zjawisko to jest obserwowalne. Przedstawiona została sekwencja technologiczna cienkich struktur NiFe/Cu/NiFe wykonanych metodą rozpylania magnetronowego. Dwie prezentowane serie struktur różnią się zastosowaną grubością warstwy niemagnetycznej miedzi wynoszącą 5 nm oraz 2,5 nm. Wykonane zostały pomiary rezystancji stałoprądowej struktur obu serii w stałym polu magnetycznym o wartości 0,5 T. Porównanie otrzymanych wyników pozwala stwierdzić, że zmiany rezystancji struktury w ramach zjawiska gigantycznego magnetooporu są większe dla przyrządu o mniejszej grubości warstwy miedzi.

EN

This paper describes the basic information about the phenomenon of giant magnetoresistance as well as the structures exhibiting in which this phenomenon is observable. The technological sequence of NiFe/Cu/NiFe thin structures fabricated by magnetron sputtering is presented. The two series of structures presented differ in the thickness of the non-magnetic copper layer used being 5 nm and at 2,5nm. Measurements of the DC resistance of the structures of both series in a constant magnetic field of 0.5 T were performed. Comparison of the obtained results allows us to conclude that the changes of the structure resistance under the giant magnetoresistance phenomenon are larger for smaller thickness of the copper layer.

14

Microstructural Studies of Ag/TiO2 Thin Film; Effect of Annealing Temperature

Kamrosni Abdul Razak, Dewi Suryani Che Halin, Azliza Azani, Mustafa A.B.A. Mohd, Anuar M.S. Mohd Arif, Norsuria Mahmed, Chobpattana Varistha, Kaczmarek L., Jeż Bartłomiej, Nabiałek Marcin

Archives of Metallurgy and Materials

|

2022

|

Vol. 67, iss. 1

241--245

EN

Microstructures are an important link between materials processing and performance, and microstructure control is essential for any materials processing route where the microstructure plays a major role in determining the properties. In this work, silverdoped titanium dioxide (Ag/TiO2) thin film was prepared by the sol-gel method through the hydrolysis of titanium tetra-isopropoxide and silver nitrate solution. The sol was spin coated on ITO glass substrate to get uniform film followed by annealing process for 2 hours. The obtained films were annealed at different annealing temperatures in the range of 300°C-600°C in order to observe the effect on crystalline state, microstructures and optical properties of Ag/TiO2 thin film. The thin films were characterized by X-Ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and UV-Vis spectrophotometry. It is clearly seen, when the annealing temperature increases to 500°C, a peak at 2θ = 25.30° can be seen which refers to the structure of TiO2 tetragonal anatase. The structure of Ag/TiO2 thin film become denser, linked together, porous and uniformly distributed on the surface and displays the highest cut-off wavelength value which is 396 nm with the lowest band gap value, which is 3.10 eV.

15

Effect of Nanoindentation Rate on Plastic Deformation in Cu Thin Films

Chocyk Dariusz, Zientarski Tomasz

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2022

|

Vol. 16, no. 1

170--179

EN

The paper investigates the nanoindentation process with different rates in the Cu (001) of FCC system. The indentation process was done using molecular dynamics simulation based on the embedded atom method theory and Morse potential. Simulation process of indentation used a rigid spherical indenter with the diamond structure. To structure characterization we applied the adaptive common neighbour and the dislocation extraction analysis. It was found that the range of the linear change of the indentation force depends on the rate of response of the system. The initial range of the linear dependence of stress evolution also depends on the rate of indentation. Moreover, the average total normal stress in the system is only compressive. After linear changes, we observe oscillating changes in stress evolution. During indentation, for the range of linear changes of stress, dislocations aggregated only around the indenter surface. The creation of dislocations is directly connected with the structural changes. The structure analysis revealed the formation of HCP and BCC structure in the Cu (001) of FCC systems and a correlation with the creation of dislocations.

16

Sliding of spherical ball on solid lubricating coating combined with wear process

Białas Marcin, Maciejewski Jan, Kucharski Stanisław

Welding Technology Review

|

2021

|

R. 93, nr 1

39--50

EN

In present paper we show results of ball-on-disk wear experiment of MoS2 film deposited on Ti6Al4V substrate. The ball material is aluminium oxide. The tests are performed for different surrounding temperature conditions: 20°C, 200°C and 350°C. It is shown that depth of the wear groove increases with increasing surrounding temperature. A finite element modelling approach is next developed to mimic the experimental observations of ball-on-disk wear process. It is based on the assumption of steady state condition developed during short time scale at contact region. The steady state results can next be applied to long time scale in which wear process is numerically simulated. Model results are compared with experimentally obtained wear groove and show satisfactory agreement.

PL

Artykuł prezentuje wyniki testu zużycia powłoki samosmarującej MoS2 nałożonej na podłoże wykonane z materiału Ti6AI4V. Powłoka obciążona jest kulką szafirową w ruchu rotacyjnym. Badania wykonano w trzech różnych temperaturach otoczenia: 20°C, 200°C oraz 350°C. Wykazano, że głębokość rowka zużyciowego wzrasta wraz ze wzrostem temperatury otoczenia. Zaproponowano model metody elementów skończonych za pomocą którego zasymulowany został proces zużycia warstwy. Punktem wyjścia dla tej części pracy było założenie stanu ustalonego, powstającego w obszarze kontaktu pomiędzy kulą a warstwą. Warunki odpowiadające temu stanowi przyjęto do matematycznego opisu procesu zużycia z wykorzystaniem równań Archarda. Na zakończenie eksperymentalny profil zużycia porównany został z wynikami otrzymanymi metodą elementów skończonych.

17

Surface roughness and residual stress evolution in SiNx/SiO2 multilayer coatings deposited by reactive pulsed magnetron sputtering

Tien Chuen-Lin, Lee Po-Wei, Lin Shih-Chin, Lin Hong-Yi

Optica Applicata

|

2021

|

Vol. 51, nr 2

223--233

EN

The surface roughness and residual stress behavior in two types of SiNx/SiO2 dielectric quarter-wave stacks was investigated experimentally. A reactive pulsed magnetron sputtering system was used to prepare the SiNx/SiO2 multilayer thin films. The results show that SiNx/SiO2 quarter-wave stack with a buffer layer of MgF2 thin film can reduce the residual stress. The effect of aging on the residual stress in two quarter-wave stacks was also studied. We found that the residual stresses in both SiNx/SiO2 multilayer coatings are changed from a compressive state to a tensile stress state with increasing the aging time. The root mean square (RMS) surface roughness of MgF2/(SiNx/SiO2)22 and (SiNx/SiO2)22 quarter-wave stacks are 2.23 ± 0.22 nm and 2.08 ± 0.20 nm, respectively.

18

Refractive index and salinity sensors by gallium-doped zinc oxide thin film coated on side-polished fibers

Tien Chuen-Lin, Mao Hao-Sheng, Mao Tzu-Chi

Optica Applicata

|

2021

|

Vol. 51, nr 1

23--36

EN

This work presents a high-sensitivity refractive index and salinity sensor by using fiber-optic side-polishing and electron-beam evaporation techniques. Thin film coated on the flat surface of side-polished fibers can generate a lossy mode resonance (LMR) effect. A gallium-doped zinc oxide (GZO) thin film was prepared by an electron-beam evaporation with the ion assisted deposition method. The residual thickness of the side-polished fiber was 76.5 μm, and GZO film thickness of 69 nm was deposited on the flat surface of the side-polished fiber to fabricate LMR-based fiber sensors. The variation in the optical spectrum of LMR-based fiber sensors was measured by different refractive index saline solutions. The LMR wavelength shift is caused by the refractive index change, which is nearly proportional to the salinity. The corresponding sensitivity of the proposed fiber-optic sensor was 3059 nm/RIU (refractive index unit) for the refractive index range of 1.333 to 1.398. To evaluate the sensitivity of LMR salinity sensors, the saline solution salinities of 3.6%, 7.3%, 10.9%, 14.6%, 18.2% and 21.9% were measured in this work. The experimental result shows that the sensitivity of the proposed salinity sensor is 9.94 nm/%.

19

Nickel comb capacitors for real-time monitoring of cancer cell cultures

Kociubiński Andrzej, Zarzeczny Dawid

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 9

149--152

EN

The work is devoted to the technology of biocompatible substrates with nickel electrodes for in vitro impedance cell culture studies. The legitimacy of this subject was tested by conducting measurements using a system based on the Electric Cell-Substrate Impedance Sensor method. A device for cell bioimpedance testing, made in thin-film technology, has been described. Parameters and applications of the material used for construction, which is commonly used nickel, are discussed. The results of preliminary studies on melanoma cancer cells from the A375 cell line were presented, during which the already used measurement matrices were used. An analysis of the observed changes and obtained results was carried out.

PL

Praca poświęcona jest technologii biokompatybilnych podłoży z niklowymi elektrodami do badań impedancji hodowli komórek in vitro. Zasadność podjęcia tej tematyki przetestowano przeprowadzając pomiary przy użyciu systemu opartego na metodzie ECIS (ang. Electric CellSubstrate Impedance Sensor). Opisano przyrząd służący do badań bioimpedancji komórek, wykonany w technologii cienkowarstwowej. Omówiono parametry i zastosowania wykorzystanego do budowy urządzania materiału, którym jest powszechnie stosowany nikiel. Przedstawiono wyniki wstępnych badań nad komórkami nowotworowymi czerniaka z linii komórkowej A 375, do których użyto wykonane matryce pomiarowe. Dokonano analizy zaobserwowanych zmian i otrzymanych rezultatów.

20

The optical parameters of TiO2 antireflection coating prepared by atomic layer deposition method for photovoltaic application

Szindler Marek, Szindler Magdalena M.

Optica Applicata

|

2020

|

Vol. 50, nr 4

663--670

EN

Titanium dioxide thin films have been deposited on silicon wafers substrates by an atomic layer deposition (ALD) method. There optical parameters were investigated by spectroscopic ellipsometry and UV/VIS spectroscopy. A material with a refractive index of 2.41 was obtained. Additionally, in a wide spectral range it was possible to reduce the reflection from the silicon surface below 5%. The Raman spectroscopy method was used for structural characterization of anatase TiO2 thin films. Their uniformity and chemical composition are confirmed by a scanning electron microscope (SEM) energy dispersive spectrometer (EDS).