СЕМИНАР: др Станко Недић

У среду, 18. септембра, у 13 часова у библиотеци „др Драган Поповић“, др Станко Недић ће одржати семинар

Zinc oxide nanowire field effect transistors for UV photodetector and
non-volatile memory applications

САЖЕТАК:

Transistor scaling is rapidly reaching its physical limitations and
alternative device designs at the nanoscale are required for the “after
Moore” regime. In particular, zinc oxide (ZnO) nanowires (NWs) are
considered as excellent candidates for future nanoscale building blocks
with applications ranging from optoelectronics to sensing.
As-synthesized ZnO NWs are intrinsically n-type doped due to the
presence of oxygen vacancies and/or zinc interstitials [1, 2]. ZnO NWs
were reproducibly synthesized by thermal chemical vapor deposition and
electrical characteristics of different ZnO NW field effect transistor
(FET) configurations were studied. Parylene C passivated devices
exhibited low power consumption and excellent field effect mobilities up
to ~189.2 cm^2/Vs. Time-resolved drain current response to periodic
ultraviolet illumination was evaluated for conventional and surface
passivated back-gate ZnO NW FETs. The effects of surface passivation,
gate voltage bias, temperature, and ambient pressure were examined with
regard to the photosensitivity, photoconductive gain and the
photocarrier relaxation dynamics of the ZnO NW FET based photodetectors.
Non-volatile memory functionality of ZnO NW FETs has been previously
demonstrated using ferroelectric nanoparticles [3] and mobile protons in
the gate dielectric layer [4]. High performance ferroelectric
non-volatile memory devices based on top-gate ZnO NW FETs were
fabricated on glass substrates by spin coating the ZnO NW channel with a
200 nm thick poly(vinylidenefluoride-co-trifluoroethylene) (P(VDF-TrFE))
film acting as a top-gate dielectric [5]. Electrical conductance
modulation and memory hysteresis are achieved by a gate electric field
induced reversible electrical polarization switching of the
ferroelectric thin film. Remarkably, the device exhibited a large memory
window of ~16.5 V, a high drain current on/off ratio of ~10^5, a gate
leakage current below ~300 pA, and excellent retention characteristics
for over 10^4 s.

[1] Chang, P.-C., and Lu, J. G., “ZnO nanowire field-effect
transistors”, IEEE Transaction on Electron Devices 55, pp. 2977-2987
(2008).
[2] Goldberger, J., Sirbuly, D. J., Law, M., and Yang, P., “ZnO nanowire
transistors”, J. Phys. Chem. Lett. B 109, pp. 9-14 (2005).
[3] Sohn, J. I., Choi, S. S., Morris, S., Bendall, J. S., Coles, H. J.,
Hong, W.-K., Jo, G., Lee, T., and Welland, M. E., “Novel nonvolatile
memory with multibit storage based on a ZnO nanowire transistor”, Nano
Lett. 10, pp. 4316-4320 (2010).
[4] Yoon, J., Hong, W.-K., Jo, M., Jo, G., Choe, M., Park, W., Sohn, J.
I., Nedic, S., Hwang, H., Welland, M. E., and Lee, T., “Nonvolatile
memory functionality of ZnO nanowire transistors controlled by mobile
protons”, ACS Nano 5, pp. 558-564 (2011).
[5] Nedic, S., Chun, Y. T., Hong, W.-K., Chu, D., and Welland, M. E.,
“High performance non-volatile ferroelectric copolymer memory based on a
ZnO nanowire transistor fabricated on a transparent substrate”, Appl.
Phys. Lett. 104, 033101 (2014).[:en]You are cordially invited to attend a seminar which will be held on
Wednesday, 18 September 2019 at 13:00 (c.t.) in the library reading room
„Dr. Dragan Popovic“ of the Institute of Physics Belgrade. The talk
entitled:

Zinc oxide nanowire field effect transistors for UV photodetector and
non-volatile memory applications

Abstract of the talk:

Transistor scaling is rapidly reaching its physical limitations and
alternative device designs at the nanoscale are required for the “after
Moore” regime. In particular, zinc oxide (ZnO) nanowires (NWs) are
considered as excellent candidates for future nanoscale building blocks
with applications ranging from optoelectronics to sensing.
As-synthesized ZnO NWs are intrinsically n-type doped due to the
presence of oxygen vacancies and/or zinc interstitials [1, 2]. ZnO NWs
were reproducibly synthesized by thermal chemical vapor deposition and
electrical characteristics of different ZnO NW field effect transistor
(FET) configurations were studied. Parylene C passivated devices
exhibited low power consumption and excellent field effect mobilities up
to ~189.2 cm^2/Vs. Time-resolved drain current response to periodic
ultraviolet illumination was evaluated for conventional and surface
passivated back-gate ZnO NW FETs. The effects of surface passivation,
gate voltage bias, temperature, and ambient pressure were examined with
regard to the photosensitivity, photoconductive gain and the
photocarrier relaxation dynamics of the ZnO NW FET based photodetectors.
Non-volatile memory functionality of ZnO NW FETs has been previously
demonstrated using ferroelectric nanoparticles [3] and mobile protons in
the gate dielectric layer [4]. High performance ferroelectric
non-volatile memory devices based on top-gate ZnO NW FETs were
fabricated on glass substrates by spin coating the ZnO NW channel with a
200 nm thick poly(vinylidenefluoride-co-trifluoroethylene) (P(VDF-TrFE))
film acting as a top-gate dielectric [5]. Electrical conductance
modulation and memory hysteresis are achieved by a gate electric field
induced reversible electrical polarization switching of the
ferroelectric thin film. Remarkably, the device exhibited a large memory
window of ~16.5 V, a high drain current on/off ratio of ~10^5, a gate
leakage current below ~300 pA, and excellent retention characteristics
for over 10^4 s.

[1] Chang, P.-C., and Lu, J. G., “ZnO nanowire field-effect
transistors”, IEEE Transaction on Electron Devices 55, pp. 2977-2987
(2008).
[2] Goldberger, J., Sirbuly, D. J., Law, M., and Yang, P., “ZnO nanowire
transistors”, J. Phys. Chem. Lett. B 109, pp. 9-14 (2005).
[3] Sohn, J. I., Choi, S. S., Morris, S., Bendall, J. S., Coles, H. J.,
Hong, W.-K., Jo, G., Lee, T., and Welland, M. E., “Novel nonvolatile
memory with multibit storage based on a ZnO nanowire transistor”, Nano
Lett. 10, pp. 4316-4320 (2010).
[4] Yoon, J., Hong, W.-K., Jo, M., Jo, G., Choe, M., Park, W., Sohn, J.
I., Nedic, S., Hwang, H., Welland, M. E., and Lee, T., “Nonvolatile
memory functionality of ZnO nanowire transistors controlled by mobile
protons”, ACS Nano 5, pp. 558-564 (2011).
[5] Nedic, S., Chun, Y. T., Hong, W.-K., Chu, D., and Welland, M. E.,
“High performance non-volatile ferroelectric copolymer memory based on a
ZnO nanowire transistor fabricated on a transparent substrate”, Appl.
Phys. Lett. 104, 033101 (2014).

СЕМИНАР: др Јован Одавић

У оквиру СЦЛ семинара Центра за изучавање комплексних система, у четвртак, 12. септембра 2019. у 14 часова у читаоници библиотеле „Др Драган Поповић“, др Јован Одавић (Institute for Theory of Statistical Physics, RWTH Aachen University; Peter-Grünberg Institute and Institute for Advanced Simulation, Forschungszentrum Jülich, Germany) ће одржати предавање:

Density oscillations of one-dimensional correlated electron systems from DFT

САЖЕТАК:

Gapless quasi-one-dimensional systems are not described by the Fermi liquid theory, as is the case with interacting systems in higher dimensions, but rather by another unique framework, the Luttinger liquid theory. In this talk we will focus on strongly correlated one-dimensional Luttinger liquid physics [1]. In particular, we will try to bridge the gap between what is known from field theoretical methods, such as bosonization, and the real physical systems that are fabricated in the laboratory. Beyond weak interactions this gap is wider than most theorist imagine and experimentalist would like. By starting from microscopic models, we will investigate whether methods such as the Kohn-Sham Density Functional Theory (KS DFT), in conjunction with the Local Density Approximation (LDA) for the exchange-correlation potential, can provide a correct description of the underlying Luttinger liquid low-energy fixed point.

Basic theorems of KS DFT guarantee that the KS ground state charge density matches the density of the fully interacting many-body system if the exchange-correlation potential is exact. Therefore, we focus exclusively on the oscillations, known as Friedel oscillations, that occur in the density in presence of a boundary (or an infinitely strong impurity). The power-law decay of the Friedel oscillations, away from the boundary and into the bulk, represents one of the hallmarks of the Luttinger liquid paradigm. We will use the Hartree-Fock approximation to investigate this decay and propose a method to compute the density based on the Matsubara Green’s functions. We will also clarify the limitations of LDA in describing Luttinger liquids.

[1] J. Odavić, N. Helbig, and V. Meden, arXiv:1906.07066 (2019).

ДОГАЂАЈИ: Конференција MPHYS10 у Београду

У Свечаној сали Српске академије наука и уметности, у подедељак, 9. септембра, отворена је десета по реду Међународна конференција математичке физике, позната и по акрониму MPHYS. Конференцију, која обухвата и школу за младе истраживаче, организије Институт за физику у Београду.

Конференција је ове године окупила физичаре и математичаре из више земаља који трагају за одговорима на фундаментална питања о свету и његовом настанку. MPHYS  је у Београд привукла и нека од најугледнијих имена савремене космологије, попут руског академика Алексеја Старобинског, овогодишњег добитника Диракове медаље и једног од утемељивача Теорије инфлације.

Конференцију MPHYS отворио је др Александар Богојевић, директор Института, који је подсетио на пут развоја савремене физике, потрагу за „теоријом свега“, али и на изазове како у модерној физици, тако и за истраживаче који су се вратили у Србију. Уз уверење како нова ренесанса долази, Богојевић је напоменуо да ће „математичка физика свакако имати своју улогу“.

Присутнима се обратио и иницијатор конференције, др Бранко Драговић, који је 2000. године приликом посете Макс Планк институту у Немачкој добио идеју да у Србији направи скуп на коме би се пре свега повезивали истраживачи из земаља бивше Југославије, а затим остваривали сарадњу и са колегама широм света. Др Драговић је госте подсетио ко су били учесници досадашњих конференција.

Ректорка Универзитета у Београду др Иванка Поповић је рекла како очекује да ова конференција промовише фундаменталне науке, нагласивши да је Универзитет важна основа за истраживања у Србији, а ова установа има дугу традицију изучавања природних наука. У име САНУ  учесницима је успешан рад пожелео академик Ђорђе Шијачки.

Цеременију отварања водио је др Марко Војиновић из Групе за гравитацију, честице и поља Института за физику у Београду.

Фотографије: Бојан Џодан IPB

БИОФОТОНИКА: Докторске студије на Универзитету у Београду

На Универзитету у Београду у току је пријављивање кандидата за студије доктoрских aкадемских студија биофотонике у првом уписном року.

Биофотоника је интердисциплинарна научна област која се бави изучавањем интеракција између електромагнетног зрачења и материје и развијањем оптичких метода за проучавање особина живих система. Биофотоника обједињује технологије за стварање, манипулацију и детекцију фотона, које се традиционално развијају у оквиру физике, електротехнике и оптоелектронике, и користи природне процесе као што су апсорпција, емисија и расејање светлости, које се традиционално изучавају у оквиру физичке хемије, како би се окаракетрисале физичко-хемијске особине живих система и утврдиле молекуларне основе биолошких процеса.

Биофотоника се пре свега примењује у био-медицинским истраживањима, медицинској дијагностици, фармацији и пољопривреди, али и у производњи нових материјала који имитирају пожељне карактеристике живих бића.

Због интердисциплинарне природе Биофотонике образовање младих стручњака не може да се одвија у оквиру појединачних факултета и постојећих програма докторских студија, већ захтева тесну сарадњу између факултета и научно-истраживачких установа која се ефикасно може остварити у оквиру Београдског Универзитета.

Уз Институт за физику Универзитета у Београду, предлагачи овог студијског програма су Медицински факултет, Биолошки факултет, Факултет за физичку хемију, ИХТМ, Фармацеутски факултет, Институт за биолошка истраживања Синиша Станковић, Институт за нуклеарне науке – Винча, Електротехнички факултет, Факултет за специјалну едукацију и рехабилитацију, Каролинска Институт (Шведска), Факултет техничких наука Универзитет Нови Сад.

Циљ програма докторских студија Биофотоника је да образује нову генерацију стручњака који својим знањем могу да превазиђу традиционално постојеће границе између физике, хемије, биологије, медицине, фармације и инжењерства у циљу бољег разумевању фундаменталних биолошких механизама који су директно значајни за здравље људи.

Пријављивање кандидата за упис на прву годину доктoрских aкадемских студија биофотонике у првом уписном року отворен је до 02. октобра 2019. године.

Више информација пронађите на: https://www.bg.ac.rs/sr/studije/studije-uni/biofotonika.php

НАЈАВА: Водећи космолози стижу у Београд

„Могућност да спознамо свет око нас, или прецизније да га научно спознамо, сигурно представља најлепше, готово чудесно својство Универзума. ‘Чудесно’, казаћете, ‘то уопште није научна реч, већ нешто што мирише на религију!’“, пише академик Алексеј Старобински, овогодишњи добитник престижне Диракове медаље и један од водећих руских космолога данашњице. Заједно са другим физичарима из целог света, Старобински ће наредне недеље боравити у Београду на конференцији посвећеној управо таквим „чудесним“ питањима.

Наиме, Институт за физику у Београду десету годину за редом, од 9. до 14. септембра организује велику међународну конференцију посвећену математичкој физици MPHYS која је ове године привукла врло значајна имена из космологије, гравитације, квантне теорије и других физичких наука.  Суорганизатори ове јубиларне конференције су Математички факултет у Београду, Математички институт САНУ и Природно-математички факултет у Крагујевцу.

Учесник конференције који привлачи највећу пажњу, Алексеј Старобински (на слици), руски астрофизичар и космолог који ради на Ландау институту за теоријску физику у Москви, ове године је добио Диракову медаљу заједно са Виачеславом Мухановим и Рашидом Суњаевим за „изузетне доприносе физици космичког позадинског зрачења са експериментално провереним импликацијама које су помогле да се космологија претвори у егзактну научну дисциплину“. Иначе, Диракову медаљу додељује Међународни центар теоријске физике Абдус Салам и то сваке године на дан рођења физичара Пола Дирака, 8. августа.

Занимљиво је да је још један од овогодишњих добитника, Виачеслав Муханов, био учесник MPHYS конференције, али оне која је одржана 2004. године на Златибору. Ове године, на MPHYS долазе и: Пол Сорба, Франческо Топан, Игњациос Антониадис, Шиаонинг Ву, Ђорђе Минић, Накинг Ши, Ирина Арефева, Сергеј Одинцов и Емил Нисимов.

Као и претходних година, MPHYS ће за физичаре из више дисципплина бити прилика за размену инфромација о најновијим достигнућима, али ће предавања ипак бити прилагођена различитом нивоу знања – поред уско стручних излагања, биће и оних која су намењена студентима. Свечано отварање јубиларне MPHYS конференције је 9. септембра у САНУ, а у наредним данима програм ће се одржавати у згради Математичког института САНУ.

Сајт конференције: MPHYS 10

Фотографије: Janos Guljas / Wikimedia

КОНФЕРЕНЦИЈЕ: Фотоника 2019

Крај августа у Београду за бројне физичаре обележила је још једна конференција посвећена фотоници. Наиме, у Београду је од 26. до 30. августа одржана једна од највећих научних конференција које су у нашој земљи организоване током ове године – PHOTONICA 2019. Конференција је одржана у просторијама Српске академије наука и уметности (на слици).

Ова међународна школа и конференција се од 2007. године одржава сваке друге године у Београду и окупља истраживаче како би разменили сазнања и идеје из области фотонике и подстакли младе истраживаче да се усаврше у овој области. С обзиром да је фотоника једна од изузетно атрактивних наука у модерној физици, као и да многа истраживања имају мултидисциплинарну компоненту, конференција ове врсте привлачи физичаре из више области.

Седму по реду конференцију PHOTONICA организовали су Институт за нуклеарне науке Винча, Српска академија наука и уметности и Оптичко друштво Србије. Институт за физику у Београду био је један од партнера у организацији догађаја, а конференција је изазвала велико интересовање истраживача са Института.

У организацији конференције помогли су и бројни други партнери: Физички факултет Универзитета у Београду, Електротехнички факултет Универзитета у Београду, Институт за хемију, технологију и металургију Универзитета у Новом Саду и Биолошки факултет Универзитета у Београду.

У оквиру конференције одржани су и мини симпозијум Quantum coherent effects with ultracold atoms под покровитељством COST акције CA16221 “Quantum Technologies with UltraCold Atoms”, регионална ESUO радионица и симпозијум Machine Learning with Photonics.

За учеснике конференције била је организована и екскурзија до Новог Сада и Сремских Карловаца.

Фотографије: PHOTONICA 2019

СЕМИНАР: Милош Влаинић

У оквиру семинара Лабораторије за спектроскопију плазме и ласере, у понедељак, 9. септембра 2019. у 13 часова и 20 минута у библиотеци „др Драган Поповић“ Милош Влаинић ће одржати семинар под насловом:

„VUV спектроскопија фузионе плазме“.

САЖЕТАК:

Још увек смо 20-30 година од производње струје из фузионе електране, али ITER би коначно требало да смањи тај временски период.Најкритичнији део фузионе електране је „направити добру комору“ за
плазму. Да би се направила довољно добра комора, потребно је сакупити што више података који долазе из интеракције коморе и плазме. Како VUV  област није превише истражена у фузионим плазмама, она нуди велики потенцијал. Сходно томе, приказаћемо вам стање VUV  спектроскопије у истраживањима фузионе плазме и у нашој лабораторији.

СЕМИНАР: Миливоје Ивковић

У оквиру семинара Лабораторије за спектроскопију плазме и ласере, у понедељак, 9. септембра 2019. у 13 часова у библиотеци „Др Драган Поповић“ Института за физику Миливоје Ивковић ће одржати семинар под насловом:

„Ласери, ласерски произведене плазме и оптичка емисиона спектроскопија“.

САЖЕТАК:

Најпре ће бити приказани детаљи посете институцијама са најснажнијим ласерским системима, као и планови за ревитализацију FIR ласера. Ивковић ће говорити и о резултатима своје групе и плановима у области примена ласерски произведених плазми у основним истраживањима (за одређивање атомских параметара), креирању нанокомпозита и у аналитици (LIBS). Део излагања односиће се и на њихове активности у применама ласера у дијагностици плазме. Значај и технике оптичке емисионе спектроскопије за дијагностику ласерски произведених и осталих плазми (посебно релевантних за фузију) биће такође разматрани.

 

ТАКМИЧЕЊА: Пет медаља на Олимпијади у Израелу

Из Израела стижу сјајне вести – сви ученици из Србије поново су постигли одличне резултате на Међународној олимпијади из физике за ученике средњих школа. Ово престижно такмичење из физике ове године је организовано јубиларни, педесети пут, а Олимпијада је одржана од 7. до 15. јула 2019. године у Тел Авиву у Израелу.

Олимпијци из Србије су ове године освојили две сребрне и три бронзане медаље. Бронзане медаље су добили Добрица Јовановић, Александар Станојчић и Богдан Рајков из Математичке гимназије у Београду, док су сребрне медаље освојили Алекса Милојевић из Математичке гимназије у Београду и Димитрије Павлов из гимназије „Вук Караџић“ у Лозници.

Стручни руководиоци екипе су били проф. др Божидар Николић са Физичког факултета у Београду и доцент др Владан Павловић са Природно-математичког факултета у Нишу. Као и претходних година, у припремама за Олимпијаду учествовао је и Институт за физику у Београду.

Овогодишњим успехом укупан биланс награда ученика из наше земље на Међународној олимпијади из физике се повећао на 6 златних, 34 сребрнe, 58 бронзаних медаља и 49 похвала.

Иначе, упоредо са вестима из Израела, стигле су и вести из Пољске о успеху тима који је учествовао на Међунардном турниру младих физичара који су такође припремани на Институту за физику.

Фотографија: Такмичења из физике

ТАКМИЧЕЊА: Успех младих физичара у Пољској

Петочлани тим средњошколаца који је ове године представљао Републику Србију на такмичењу „Међународни турнир младих физичара“ (IYPT2019) освојио бронзану медаљу и тако остварио до сада најбољи резултат Србије на овом турниру.

Финале турнира је ове године одржано у Пољској од 6- 13. јула, а Србију су представљали Александра Петковић, Душан Игић и Војин Ивковић из Гимназије „Светозар Марковић“ из Ниша, Гаја Бракус из Гимназије „Јован Јовановић Змај“ из Новог Сада и Милош Петрашиновић из Гимназије „Вук Kараџић“ из Трстеника.

Као такмичење које афирмише истраживачки дух, критичко размишљање и дебатне вештине, турнир постоји већ три деценије, а од недавно на њему учествују и српски представници. Тим из Србије одабран је кроз квалификације на Институту за физику у Београду које је организовало Друштво за промоцију и популаризацију науке .

Тим су у Пољску водили национални координатори Владимир Вељић и др Александра Алорић, који су иначе истраживачи на Институту за физику Београду, а припрема и наступ младих физичара организован је у сарадњи са Истраживачком станицом Петница, значајним бројем научника и наставника и уз подршку Министарства трговине, туризма и телекомуникација.

Освајањем бронзане медаље, екипа из Србије остварила је у Пољској бољи пласман од Русије, САД, Аустралије, Велике Британије и 17 других тимова. Истог викенда, упоредо са вестима из Пољске, стигле су и вести из Израела о успеху наших такмичара на Олимпијади из физике који су такође припремани на Институту за физику.

Фотографија: Турнир младих физичара (ФБ)