Titel Promotor Affiliaties "Korte inhoud" "Redox-gecontroleerde resistieve schakeling in hybride metaal-organische dunne films naar neuromorf computing" "Christophe Detavernier" "Vakgroep Vastestofwetenschappen" "Cognitieve informatica heeft de mogelijkheid gecreëerd van computerprogramma's die kunnen leren door patronen in gegevens te herkennen en voorspellingen te doen over de aangeleerde afhankelijkheden door de werking van het menselijk brein na te bootsen. Hun energie-efficiëntie ligt echter nog steeds orden van grootte onder de biologische tegenhanger, aangezien de huidige lineaire Booleaanse logica niet geschikt is voor de simulatie van de enorme reeksen onderling verbonden neuronen. Neuromorphic computing heeft als doel de efficiëntie aanzienlijk te verbeteren door de synaptische functionaliteit en interconnectiviteit op hardwareniveau na te bootsen. In biologische neurale netwerken wordt communicatie tussen neuronen gefaciliteerd door synapsen die het signaal moduleren door veranderingen in het synaptische gewicht. Er wordt aangenomen dat de tijdsvariabiliteit van deze bewerkingen het enkele knooppunt in staat stelt zowel informatie te verwerken als op te slaan. RESWITCH probeert deze synaptische plasticiteit na te bootsen door gebruik te maken van het gekoppelde ionische / elektronische transport in redox-actieve hybride metaal-organische coördinatiepolymeer dunne films. Net als bij volledig organische geconjugeerde polymeren, kan de elektronische geleidbaarheid elektrochemisch worden gemoduleerd met dynamische werking als gevolg van de gelijktijdige beweging van tegenionen. Het samenspel van de metalen en organische componenten zorgt voor een nauwkeurige controle van de elektrische / elektrochemische eigenschappen, maar een slechte verwerkbaarheid beperkt hun toepasbaarheid voor nanotechnologische toepassingen. In RESWITCH wordt een nieuwe op dunne film gebaseerde aanpak geïmplementeerd met Molecular Layer Deposition (MLD). Er komt een bibliotheek met MLD-processen voor hoogwaardige, ultradunne films van redoxactieve en elektrisch geleidende materialen. De dunne-filmbenadering maakt een gedetailleerde verkenning mogelijk van de bijdrage van de metalen en organische componenten aan de redox-eigenschappen en geleidbaarheid. Het uiteindelijke doel is om de dunne films in een nieuwe dubbellaag te implementeren, dit filmapparaat waarin de geleiding dynamisch kan worden geregeld met elektrochemische dotering van de aangrenzende lagen." "Nanometerschaalafbeelding van magnetische perovskietoxide dunne films met behulp van scanning transmissie-elektronenmicroscopie (MAGIMOX)." "Johan Verbeeck" "Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)" "Magnetic materials are a vital part of modern society, being important components in technologies such as magnetic resonance imaging machines and hard disk drives. A common strategy to both improve existing technologies and develop new ones, is miniaturization. The most striking example being the billion-fold increase in silicon semiconductor transistor density, which fundamentally changed society since its invention in the 60ies. However, this miniaturization trend now seems to come to a slow-down as devices are shrinking to sizes where hard physical limits are setting in, and being able to image these nanoscale devices becomes ever more important. Scanning transmission electron microscopy (STEM) is a widely used imaging technique used to study such nanometre scale devices, however it does not readily provide imaging of the magnetic properties at this scale. The perovskite oxides form a materials family, which exhibits a wide range of properties including magnetism. A similar miniaturization process has been used for these materials, where making them as nanometre thick films revealed new phenomena. The most exciting being multiferroics, where an applied electric field can change the magnetic structure, and vice versa. This has attracted much interest in both making and studying these oxide materials, especially their magnetic properties, due to the great potential for new device concepts. However, due to the small sizes of these films they're often very hard to study, especially when it comes to their nanoscale magnetic structure. This action will take advantage of recently developed fast electron STEM detectors to image the nanometre scale magnetic structures of these materials directly with unprecedented resolution. Using a high-end STEM equipped with such a detector, both the magnetic and crystal structure will be studied in the same microscope. This will enable highly correlated studies of the perovskites, giving a deeper understanding of these phenomena." "Femtoseconde laserverwerking voor micro- en nanopatronen van dunne metaalhalogenide-perovskietfilms voor verbeterd lichtbeheer in zonnecellen" "Maarten Roeffaers" "Membraanscheidingen, Adsorptie, Katalyse en Spectroscopie voor Duurzame Oplossingen (cMACS)" "Photovoltaic technology stands as a beacon in the challenge to reduce CO2 emissions by maximizing the use of solar energy. Over the pastdecade, perovskite materials have emerged as game-changers, offering a powerful combination of affordability and high efficiency. Inaddition, their remarkable properties make them prime candidates for solar cell applications and are called to revolutionize photovoltaictechnology. However, there is still room for improvement in enhancing their light management capabilities. Numerical simulations inperovskites have shown the potential of nanopatterning for the enhancement of light management, but the current landscape of nanoandmicropatterning techniques is often time-consuming and unsuitable for large-scale industrial applications. This bottleneck hampersthe realization of the full potential of perovskite solar cells. SPARKLES is a pioneering project aimed at revolutionizing perovskitetechnology. The main objective is to develop an innovative approach that enables rapid, large-area patterning of perovskite thin filmsurface in a single and efficient step for enhancing light management. This is possible thanks to femtosecond laser processing, a cuttingedgetechnology that creates Laser-Induced Periodic Surface Structures (LIPSS). This finely tunable periodic line-pattern promisesto optimize the light management capabilities of perovskite solar cell devices. LIPSS are the result of an interference phenomenonwhich allows patterning large areas in the blink of an eye, making them a perfect fit for industrial-scale production. The novel strategyproposed in SPARKLES achieves mask-less patterning without the need for harmful chemicals, ensuring a clean and sustainable process.SPARKLES is poised to illuminate the future of perovskite-based solar energy, making stride towards a greener and more efficienttomorrow." "Ontwerpen van geavanceerde functionaliteiten via gecontroleerde nanoelement-integratie in dunne oxidelagen." "Peter Lievens" Kwantum-vastestoffysica "The aim of this project is to develop new inexpensive, scalable and efficient bottom –up approach for positioning nanoobjects in regular patterns and to implement them in optoelectronic technology, which is the major challenge in nanotechnology today. The synergy between the quasi zero-dimensional elements and functional oxides with an exceptional range of properties (ferromagnetism, ferroelectricity, …) opens a completely new concept to nanoelectronics. Devices based on these materials would offer functionality beyond the achievable limits, with wide range of applications from spintronics and catalytics to optoelectronics.To achieve this objective, controlled integration of nanoelements on top of self-organized functional oxide nanotemplates will be explored. Optimum conditions will be achieved by a synergetic approach: growth processes will be guided by theoretical studies followed by an exhaustive charge transport, optical and magnetic characterization. In addition, transport and optoelectronic properties of the individual nanoelements will be studied separately to gain insides about their fundamental characteristics and serve as a model system in the interpretation of complex nanoparticle/oxide behaviour.The specific applications targeted in this proposal are based on novel photonic and spintronic materials. We will focus on obtaining devices with the highest photonic response and spin control. Our project brings together experts in experimental and theoretical physics including materials science and advanced magnetoelectronic/spectroscopic expertise and one spin-off which will ensure proof of concept of a new generation of optoelectronic devices. The complementary background of different groups and the foreseen mobility will assure the good development of this proposal. The proposal will be realised in iterative steps between preparation, advanced characterization and theoretical prediction up to implementation process through Spin-off Company." "Een Europees trainingsnetwerk voor functionele hybride coatings door moleculaire laagdepositie" "Christophe Detavernier" "Vakgroep Vastestofwetenschappen, PRESIDENT AND FELLOWS OF HARVARD COLLEGE, COATING TECHNOLOGIES SL, Ruhr University Bochum, KU Leuven, Picosun (Finland), Imec, MEYER BURGER (NETHERLANDS) BV, Aalto University, University College Cork, University of Virginia, Umicore (Belgium), Universiteit Hasselt, Netherlands Organisation for Applied Scientific Research, Beneq (Finland), Dutch Research Council, Oslo University Hospital, Nordic Institute of Dental Materials, Sempa Systems, Europlasma (Belgium), Toyota Motor Corporation (Belgium), University of Helsinki, Solvay (Belgium), CIC nanoGUNE, University of Oslo" "HYCOAT is het eerste ETN op het raakvlak van chemie, fysica, materiaalwetenschappen en engineering dat zich bezighoudt met de synthese en toepassingen van hybride deklagen die gegroeid zijn door moleculaire laagafzetting (MLD). Met zelfbegrenzende binaire reacties is MLD de ideale ultradunne filmdepositietechniek, die unieke voordelen biedt voor de groei van uniforme, conforme hybride films met nauwkeurige en flexibele controle over de filmdikte en chemische samenstelling op moleculaire schaal. Op dit nieuwe gebied van MLD wordt pionierswerk verricht in nanowetenschapslaboratoria in heel Europa. HYCOAT biedt een Europese benadering ter vergemakkelijking van een interdisciplinair en multi-omgevingsplatform (universiteiten; onderzoekcentra; KMO's & grote industrieën) voor de opleiding van een nieuwe generatie MLD-onderzoekers. Een gecoördineerde inspanning van 10 begunstigden en 16 partnerorganisaties uit 7 Europese landen (België; Finland; Duitsland; Ierland; Nederland; Noorwegen en Spanje); HYCOAT richt zich op de ontwikkeling van nieuwe chemische precursoren; processen; karakterisering en modellering van MLD en de demonstratie van hybride deklagen in vier belangrijke toepassingsgebieden die relevant zijn voor de Europese industrie; in verpakking; biomedisch; elektronica en batterijen. Inzicht in en engineering van hybride deklagen door MLD is essentieel voor het brede scala van toepassingen en de interactie met de Europese high-tech-industrie wordt verzekerd door de actieve deelneming van 10 industrieën; 2 universitaire ziekenhuizen en een synchrotron-faciliteit. De opleiding zal plaatsvinden via onderzoekprojecten; cursussen en workshops; met de nadruk op zelfgestuurd; praktijkgericht; samenwerkend leren. Deze Europese kennisalliantie met een inter- en transdisciplinaire mobiliteit en een intensieve samenwerking tussen de particuliere en de openbare entiteiten is nodig om de volgende generatie onderzoekers toe te rusten en de huidige voortrekkersrol van Europa op het gebied van de MLD-wetenschap te extrapoleren naar een leiderschapspositie op het gebied van de economische en maatschappelijke effecten van door MLD mogelijk gemaakte innovaties." "Ontwikkeling van dunnefilm Zonnecellen op basis van breedband Gap kesteriet absorptiemiddelen" "Kristiaan Neyts" "Vakgroep Elektronica en Informatiesystemen, Midsummer (Sweden), Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg, Netherlands Organisation for Applied Scientific Research, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, Imec, French National Centre for Scientific Research, Dutch Research Council" "  Het doel van dit voorstel is om de brede band gap dunne film zonnecellen op basis van kesterite schokdempers voor toekomstige toepassing in een hoog rendement en lage kosten tandem PV-apparaten te ontwikkelen. De schommel werkgroep zowel richten op de ontwikkeling van werkwijzen voor de synthese van dergelijke zonnecellen op basis van de Cu2ZnXY4 (met X = Sn, Si en Y = S, Se) verbindingen en het begrip van de fysische en elektrische eigenschappen van de hoge bandafstand absorber om een ​​hoog omzettingsrendement bereiken. De sleutel onderzoek uitdagingen zullen zijn: de ontwikkeling van up-schaalbare processen voor de synthese van de buffers; tot specificering van hoge kwaliteit met grote bandafstand absorptiemiddelen alsmede geschikte rustcontact en buffervenster lagen /; het beoordelen van het potentieel van deze technologie voor PV-toepassingen. De brede bandafstand dunne film zonnecellen in dit project naar verwachting een stabiele rendement van 15% op laboratoriumschaal en 12% bereiken voor een mini-module prototype. De publicaties van de specificaties voor de synthese van hoge kwaliteit Cu2ZnXY4 absorber alsmede geschikte back / front contact worden verwacht. De lead gebruikers zullen PV modules fabrikanten die tot dusver werken met dunne films technieken, evenals de bedrijven die het ontwerp en de productie van machines voor de synthese van dergelijke inrichtingen. De resultaten zullen worden verspreid en meegedeeld aan de Europese PV-industrie en de wetenschappelijke gemeenschap. De intensieve uitwisseling van onderzoekers tussen de partners in het project zal ook leiden tot een versterking van de Europese samenwerking op het gebied van onderzoek van dunne-film zonnecellen." "MOF- en COF-hybride ultradunne films: een nanolithografie-benadering met oppervlaktesjablonen en scanning-sondes" "Steven De Feyter" "Moleculaire Visualisatie en Fotonica" "Single organic molecules can be joined together to form extended frameworks. Materials that use metal-ligand coordination or direct covalent bonding as the ‘glue’ between organic subunits, termed metal-organic frameworks(MOFs) and covalent organic frameworks (COFs), respectively, are being developed for a huge variety of applications.Hybrid materials, containing two, or in some cases more, distinct types of MOF and COF often have an observed enhancement in their properties compared with the constituent pristine MOF and COF materials. Thin films of MOFs and COFs have emerged as promising materials for incorporation into electronic devices, such as transistors and detectors.It could be envisaged that in a similar manner to the bulk materials, hybrid thin films containing multiple distinct types of MOF and COF could provide a route to improving the performance of already promising MOF and COF thin films.Instead of layering the different materials on top of one another (z-direction), here it is proposed that mixing the materials in the plane of growth (x/y plane) would enable the increase in the number of constituent MOFs and/or COFs without increasing the film thickness. The proposed project aims to pioneer methodologies to prepare such hybrid ultrathin films.In the first instance, scanning probe nanolithography will underpin the approach. Regions with diameters of up to 100 nm will be etched into surface mounted MOF or COF ultrathin films, followed by the formation of distinct COF and/ or MOF types within these confined spaces. When the hybrid films have been thoroughly characterized by scanning probe microscopy and the processes by which they assemble have been established, a more scalable synthetic strategy to fabricate the materials will be developed. An approach which employs covalent surface functionalisation as opposed to scanning probe nanolithography to direct the selective incorporation of the different constituent materials will be taken." "Synthesis and Formulation of nanoparticles for pinning in YCBO coated conductors" "Isabel Van Driessche" "Vakgroep Chemie, University of Turku, BASF (Germany), DEUTSCHE NANOSCHICHT GMBH" "Het belangrijkste onderzoeksdoel is het formuleren van nieuwe soorten multimetaloxide nanokristallen voor opname als kunstmatig pinningcentra in nanocomposiet dunne films verwerkt met chemische oplossing neerslaan. Supergeleidende gecoate geleiders gekozen als proof of concept. Innovatieve chemische depositie methoden en de integratie van voorgevormde en inert multimetaloxide nanokristallen pinning centra in de supergeleidende nanocomposiet dunne film zijn de innovatieve aspecten vergeleken met het lopende onderzoek. Een succesvolle realisatie van de doelstellingen van dit EID voorstel zal de training van ESRs op verschillende aspecten, variërend van chemische pecursor ontwerp, de stabilisatie van nanokristallen in precursor-oplossingen, continue afzetting van supergeleidende nanocomposietbekledingen en optimalisatie van de supergeleidende eigenschappen in wisselende magnetische velden nodig hebben. De belangrijkste doelstelling van dit programma is, in lijn met de EID scope, de carrièreperspectieven van beginnende onderzoekers (ESR) te versterken door provinding de unieke kans om te worden blootgesteld aan onderzoek en opleiding in zowel een academische als een industriële omgeving. Dit zal worden vergemakkelijkt door de samenwerking tussen de Universiteit Gent en de industriële partner Deutsche Nanoschicht GmbH, twee alom gerespecteerde onderzoekspartners, actief samen te brengen op het gebied van anorganische nanomaterialen synthese en coating ontwikkeling voor een betere supergeleidende draden voor energietoepassingen. De betrokken partnerorganisaties ging het project voor specifieke toegevoegde waarde in termen van industriële schaal synthese van nanocomposiet voorlopers (hte GmbH: Hoge doorvoer ontwerpen; BASF SE: nieuwe formuleringen en flow chemie) en Univ. Turku (fysische karakterisering)." "Organext: ' Nanomaterialen en innovatieve depositietechnieken voor nieuwe generatie opto-elektronische toepassingen en dunne-film zonnecellen'." "Jean MANCA" "Milieueconomie, Organische en Bio-polymere Chemie, Materiaalfysica" "De algemene doelstelling van het ORGANEXT-project is het oprichten van een aangepaste kennisinfrastructuur en gecoördineerde, interdisciplinaire ORGANEXT cluster, bestaande uit industriële partners (KMOs en grote bedrijven), beleidsmakers en kennisinstellingen, om de Euregio Maas-Rijn te stimuleren in een verdere ontwikkeling tot een toptechnologische regio in het gebied van organische opto-elektronica en zonnecellen. Dit platform zal aangedreven worden door een kern van top-niveau onderzoekscentra uit de Euregio Maas-Rijn, Eindhoven en Leuven met gerenommeerde expertise in het domein van nanotechnologie, nieuwe materialen, zonnecellen en economische analyse/valorisatie. Het project beoogt kennisoverdracht en nauwe samenwerking omtrent de verschillende technologie- en economie-gerelateerde aspecten van de waarde-keten voor organische opto-elektronica en zonnecellen : nanomaterialen, depositietechnieken, een Euregio Nanomaterialen Analyse lab en de productie en integratie van demonstratoren." "Nanokristallijn diamant voor toepassingen in micro-systemen." "Jean-Pierre Celis" "Functionele materialen (SIEM), Maakprocessen en -Systemen (MaPS)" "Het doel van het voorgestelde project is om een nieuwe onderzoekslijn te starten in de ontwikkeling van nanokristallijne diamantlagen voor microsystemen. Dit project richt zich op de belangrijke aspecten groei, structuur en functie van nanodiamantlagen die momenteel hun doorbraak voor microsystemen belemmeren. De voornaamste doelstelling is de gecontroleerde synthese van 3-D microgestructureerde nanodiamantlagen met een zeer lage oppervlakteruwheid, hoge conformaliteit en goed gecontroleerde materiaaleigenschappen. Dit zal worden bereikt door het verwerven van een beter inzicht in en controle van de vorming van dunne lagen van naokristallijn diamant op microgestructureerde substraten. Een tweeledige aanpak zal ontwikkeld worden op basis van experimentele procedures en computersimulaties gericht op de nucleatie en groeidynamica van dunne lagen van nanokristallijn diamant. Microschaal-oppervlaktetechnologie zal vervolgens worden toegepast voor de microstructurering van de nanokristallijne diamantlagen. Het onderzoek zal worden uitgevoerd in vier deelprojecten rond twee specifieke toepassinge, namelijk microfluide systemen en micromachines."