Doktorsvörn í efnafræði - Ali Kamali

Streymi

Doktorsefni: Ali Kamali

Heiti ritgerðar: Sundrandi víxlverkan lágorkurafeinda við lífræna gullkomplexa ætlaða til örtækniprentunar yfirborða með skörpum rafeindageislum (Low Energy Electron Induced Dissociation of Potential Gold Containing focused electron beam induced deposition Precursor Molecules)

Andmælendur:
Dr. Štefan Matejčík, prófessor við Comenius-háskólann í Bratislava, Slóvakíu
Dr. Ivo Utke, stjórnandi Laboratory of Mechanics for Materials and Nanostructures og teymisstjóri Low Dimensional Materials Group hjá EMPA, Þýskalandi

Leiðbeinandi: Dr. Oddur Ingólfsson, prófessor við Raunvísindadeild HÍ

Einnig í doktorsnefnd:
Dr. Hubertus Marbach, prófessor við Friedrich-Alexander-háskólann í Erlangen-Nürnberg, Þýskalandi
Dr. Janina Kopyra, dósent við Siedlce University, Póllandi

Doktorsvörn stýrir:  Dr. Einar Örn Sveinbjörnsson, prófessor og deildarforseti Raunvísindadeildar HÍ

Ágrip

Örprentun yfirborða með skörpum rafeindageisla er þrívíddar-örtækni sem notar skarpan háorku-rafeindageisla til að sundra sameindum sem eru ásogaðar á yfirborð. Til að mynda málmstrúktúra með þessari tækni eru notuð girðitengi sem innihalda málmatóm umkringd lífrænum og/eða ólífrænum tengihópum. Undir kjöraðstæðum rofna tengihóparnir frá málminum þegar sameindin víxlverkar við rafeindir rafeindageislans. Tengihóparnir eru rokgjarnir og fara í gasham og þannig af yfirborðinu, en málmurinn verður eftir og myndar þá örstrúktúra sem ætlunin er að byggja. Í raunheimum brotna hins vegar þessi girðitengi sjaldan alveg niður og erfitt hefur reynst að byggja hreina málmstrúktúra. Það er frekar reglan að strúktúrar sem eru byggðir með þessari tækni innihaldi töluvert af frumefnum tengihópanna. Í ofanálag víxlverka háorkurafeindirnar við undirlagið og vaxandi örstrúktúrana, tapa orku og losa rafeindir úr undirlaginu, rafeindir sem jafnvel hafa litla sem enga hreyfiorku. Þannig nær orkudreifing rafeindanna sem í raun valda tengjarofunum allt frá nokkrum kílórafeindavoltum alveg niður að 0 rafeindavoltum. Þessar rafeindir geta því valdið tengjarofum á margvíslegan máta, þ.e. með rafeindaörvun sameindanna, rjúfandi rafeinda-álagningu og í gegnum tengjarjúfandi jónun. Þetta leiðir til þess að raunverulegu ferlarnir á bak við tengjarofin eru ekki vel þekktir og það aftur kemur í veg fyrir að hægt sé með markvissum hætti að hanna sameindir sem eru vel til þess fallnar að mynda hreina málmstrúktúra með þessari aðferð. Í þessu verkefni var tekin sú nálgun að rannsaka þrjár sameindir sem ætlaðar eru til að mynda gullstrúktúra; [(CH3)AuP(CH3)3], [(CH3)2AuCl]2, og [CF3AuCNC(CH3)3]. Þessar sameindir voru rannsakaðar með tilliti til rjúfandi rafeindaálagningar og jónandi tengjarofa þegar þær eru í gasham og voru notaðar til að mynda örstrúktúra. Skammtafræðilegir reikningar voru notaðir til að túlka niðurstöður tilraunanna þar sem tengjarof voru skoðuð í gasham og niðurstöður þeirra tilrauna voru bornar saman við frumeindasamsetningu örstrúktúranna sem mynduðust þegar þessar sameindir voru notaðar til að mynda slíka undirgeislun með háorkurafeindum. Niðurstöðurnar eru sérstaklega skoðaðar í samhengi við hvernig niðurbrotsferlin sem eiga sér stað þegar þessar sameindir eru í gasham endurspeglast í samsetningu örstrúktúra sem myndast þegar þær rofna á yfirborðum undir geislun með háorkurafeindum.

Um doktorsefnið

Ali Kamali fæddist í Íran og hlaut BSc- og MSc-gráður í efnisverkfræði frá Shiraz University og Babol University of Technology í Íran. Árið 2017 hóf hann doktorsnám í efnafræði við Háskóla Íslands og hefur unnið að gullkomplexum fyrir FEBID-tæknina.