CUMIN: thin metal/semiconductor/dielectric layers: reverse problem solving and optimisation for biosensors (Q3678771)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3678771 in France
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | CUMIN: thin metal/semiconductor/dielectric layers: reverse problem solving and optimisation for biosensors |
Project Q3678771 in France |
Statements
32,550.0 Euro
0 references
65,100.0 Euro
0 references
50.0 percent
0 references
1 February 2019
0 references
31 December 2022
0 references
Université de technologie de Troyes
0 references
10000
0 references
L'utilisation d'empilements de couches nanométriques de matériaux variés est abondamment utilisés pour l'élaboration de bio-capteurs sensibles et sélectifs, et ce dans divers dispositifs expérimentaux (SPR, SERS, Spectroscopie, SNOM...). Cependant, les nanocouches sont très sensibles aux conditions d'élaboration qui peuvent engendrer des changements de structure matérielle (cristalline, amorphe...), de la porosité et de la rugosité de surface et ceci, pour les mêmes matériaux mais d'épaisseurs différente. Cette thèse propose de classifier les modèles existant et les méthodes d'optimisation et de résolution de problème inverse, afin de proposer une banque de données utilisables pour l'élaboration de bio-capteurs. De plus, les travaux devraient aboutir sur des méthodes numériques permettant de trouver simultanément les propriétés optiques et matérielles, et les épaisseurs des diverses couches mises en jeu. (French)
0 references
The use of nanometric layer stacks of various materials is widely used for the development of sensitive and selective biosensors in various experimental devices (SPR, SERS, Spectroscopy, SNOM, etc.). However, nanolayers are very sensitive to the development conditions that can lead to changes in material structure (crystalline, amorphous...), porosity and surface roughness, for the same materials but of different thicknesses. This thesis proposes to classify existing models and methods of optimisation and reverse problem solving, in order to propose a database that can be used for the development of biosensors. In addition, the work should result in numerical methods to simultaneously identify the optical and material properties and thicknesses of the various layers involved. (English)
18 November 2021
0.502073120433976
0 references
Die Verwendung von Nanoschichtstapeln aus verschiedenen Materialien wird bei der Entwicklung empfindlicher und selektiver Biosensoren in verschiedenen Versuchsgeräten (SPR, SERS, Spectroskopie, SNOM...) in großem Umfang eingesetzt. Nanoschichten sind jedoch sehr empfindlich auf Verarbeitungsbedingungen, die zu Veränderungen der materiellen Struktur (kristalline, amorphe...), der Porosität und der Oberflächenrauheit führen können, und zwar für dieselben Materialien, aber unterschiedliche Dicken. Diese These schlägt vor, bestehende Modelle und Methoden zur Optimierung und Lösung von umgekehrten Problemen zu klassifizieren, um eine Datenbank für die Entwicklung von Biosensoren anzubieten. Darüber hinaus sollten die Arbeiten zu numerischen Methoden führen, mit denen die optischen und materiellen Eigenschaften und die Dicken der verschiedenen Schichten gleichzeitig ermittelt werden können. (German)
1 December 2021
0 references
Het gebruik van nanometrische laagstapels van diverse materialen wordt wijd gebruikt voor de ontwikkeling van gevoelige en selectieve biosensoren in diverse experimentele apparaten (SPR, SERS, Spectroscopie, SNOM, enz.). Nanolagen zijn echter zeer gevoelig voor de ontwikkelingsvoorwaarden die kunnen leiden tot veranderingen in de materiaalstructuur (kristallijne, amorfe...), porositeit en oppervlakteruwheid, voor dezelfde materialen, maar van verschillende diktes. In dit proefschrift wordt voorgesteld bestaande modellen en methoden voor optimalisatie en omgekeerde probleemoplossing te classificeren, teneinde een databank voor te stellen die kan worden gebruikt voor de ontwikkeling van biosensoren. Bovendien moet het werk resulteren in numerieke methoden om tegelijkertijd de optische en materiële eigenschappen en diktes van de verschillende betrokken lagen te identificeren. (Dutch)
6 December 2021
0 references
L'uso di pile di strati nanometrici di vari materiali è ampiamente utilizzato per lo sviluppo di biosensori sensibili e selettivi in vari dispositivi sperimentali (SPR, SERS, Spectroscopy, SNOM, ecc.). Tuttavia, i nanostrati sono molto sensibili alle condizioni di sviluppo che possono portare a cambiamenti nella struttura del materiale (cristallina, amorfa...), porosità e rugosità superficiale, per gli stessi materiali ma di diversi spessori. Questa tesi propone di classificare modelli e metodi esistenti di ottimizzazione e risoluzione inversa dei problemi, al fine di proporre un database che possa essere utilizzato per lo sviluppo di biosensori. Inoltre, il lavoro dovrebbe portare a metodi numerici per identificare simultaneamente le proprietà ottiche e materiali e gli spessori dei vari strati coinvolti. (Italian)
13 January 2022
0 references
El uso de pilas de capas nanométricas de diversos materiales es ampliamente utilizado para el desarrollo de biosensores sensibles y selectivos en diversos dispositivos experimentales (SPR, SERS, Spectroscopy, SNOM, etc.). Sin embargo, las nanocapas son muy sensibles a las condiciones de desarrollo que pueden conducir a cambios en la estructura del material (cristalino, amorfo...), porosidad y rugosidad superficial, para los mismos materiales pero de diferentes espesores. Esta tesis propone clasificar los modelos y métodos existentes de optimización y revertir la resolución de problemas, con el fin de proponer una base de datos que pueda utilizarse para el desarrollo de biosensores. Además, el trabajo debe dar lugar a métodos numéricos para identificar simultáneamente las propiedades ópticas y materiales y espesores de las diferentes capas involucradas. (Spanish)
14 January 2022
0 references
Erinevate materjalide nanomeetriliste kihtide korstnaid kasutatakse laialdaselt tundlike ja selektiivsete biosensorite väljatöötamiseks erinevates katseseadmetes (SPR, SERS, Spectroscopy, SNOM jne). Nanokihid on aga väga tundlikud arengutingimuste suhtes, mis võivad põhjustada muutusi materjali struktuuris (kristalliline, amorfne...), poorsuses ja pinnakareduses samade materjalide puhul, kuid erineva paksusega. Selles väitekirjas tehakse ettepanek liigitada olemasolevad optimeerimise ja probleemide lahendamise mudelid ja meetodid, et pakkuda välja andmebaas, mida saab kasutada bioandurite väljatöötamiseks. Lisaks peaks töö tulemuseks olema numbrilised meetodid, et samaaegselt kindlaks teha erinevate kihtide optilised ja materjaliomadused ning paksused. (Estonian)
11 August 2022
0 references
Įvairių medžiagų nanometrinių sluoksnių kaminai plačiai naudojami kuriant jautrius ir selektyvius biojutiklius įvairiuose eksperimentiniuose įrenginiuose (SPR, SERS, Spectroscopy, SNOM ir kt.). Tačiau nanosluoksniai yra labai jautrūs vystymosi sąlygoms, dėl kurių gali pasikeisti medžiagų struktūra (kristalinė, amorfinė...), akytumas ir paviršiaus šiurkštumas toms pačioms medžiagoms, bet skirtingo storio. Šioje tezėje siūloma klasifikuoti esamus optimizavimo ir atvirkštinio problemų sprendimo modelius ir metodus, siekiant pasiūlyti duomenų bazę, kuri galėtų būti naudojama kuriant biojutiklius. Be to, darbas turėtų sukelti skaitmeninius metodus vienu metu nustatyti optines ir medžiagų savybes ir storius įvairių sluoksnių. (Lithuanian)
11 August 2022
0 references
Korištenje nanometrijskih slojeva različitih materijala široko se koristi za razvoj osjetljivih i selektivnih biosenzora u različitim eksperimentalnim uređajima (SPR, SERS, Spectroscopy, SNOM, itd.). Međutim, nanoslojevi su vrlo osjetljivi na uvjete razvoja koji mogu dovesti do promjena u strukturi materijala (kristalna, amorfna...), poroznost i hrapavost površine, za iste materijale, ali različitih debljina. Ovaj rad predlaže klasifikaciju postojećih modela i metoda optimizacije i obrnutog rješavanja problema, kako bi se predložila baza podataka koja se može koristiti za razvoj biosenzora. Osim toga, rad bi trebao rezultirati numeričkim metodama kako bi se istodobno identificirala optička i materijalna svojstva i debljine različitih slojeva. (Croatian)
11 August 2022
0 references
Η χρήση σωρών νανομετρικών στρωμάτων διαφόρων υλικών χρησιμοποιείται ευρέως για την ανάπτυξη ευαίσθητων και επιλεκτικών βιοαισθητήρων σε διάφορες πειραματικές συσκευές (SPR, SERS, Spectroscopy, SNOM κ.λπ.). Ωστόσο, τα νανοστρώματα είναι πολύ ευαίσθητα στις συνθήκες ανάπτυξης που μπορούν να οδηγήσουν σε αλλαγές στη δομή των υλικών (κρυσταλλική, άμορφη...), πορώδες και επιφανειακή τραχύτητα, για τα ίδια υλικά αλλά με διαφορετικά πάχη. Η διατριβή αυτή προτείνει την ταξινόμηση των υφιστάμενων μοντέλων και μεθόδων βελτιστοποίησης και επίλυσης αντίστροφων προβλημάτων, προκειμένου να προταθεί μια βάση δεδομένων που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη βιοαισθητήρων. Επιπλέον, το έργο θα πρέπει να οδηγήσει σε αριθμητικές μεθόδους για την ταυτόχρονη αναγνώριση των οπτικών και υλικών ιδιοτήτων και τα πάχη των διαφόρων στρωμάτων που εμπλέκονται. (Greek)
11 August 2022
0 references
Použitie nanometrických vrstiev rôznych materiálov sa široko používa na vývoj citlivých a selektívnych biosenzorov v rôznych experimentálnych zariadeniach (SPR, SERS, spektroskopia, SNOM atď.). Nanovrstvy sú však veľmi citlivé na vývojové podmienky, ktoré môžu viesť k zmenám štruktúry materiálu (kryštalická, amorfná...), pórovitosti a drsnosti povrchu pre rovnaké materiály, ale s rôznou hrúbkou. Táto práca navrhuje klasifikovať existujúce modely a metódy optimalizácie a zvrátiť riešenie problémov s cieľom navrhnúť databázu, ktorá sa môže použiť na vývoj biosenzorov. Okrem toho by práca mala viesť k numerickým metódam na súčasné určenie optických a materiálnych vlastností a hrúbky rôznych príslušných vrstiev. (Slovak)
11 August 2022
0 references
Erilaisten materiaalien nanometristen kerrospinojen käyttöä käytetään laajalti herkkien ja selektiivisten bioanturien kehittämiseen erilaisissa kokeellisissa laitteissa (SPR, SERS, Spectroscopy, SNOM jne.). Nanokerrokset ovat kuitenkin hyvin herkkiä kehitysolosuhteille, jotka voivat aiheuttaa muutoksia materiaalirakenteessa (kiteinen, amorfinen...), huokoisuus ja pinnan karheus samojen materiaalien osalta, mutta eri paksuudet. Tässä opinnäytetyössä ehdotetaan olemassa olevien optimointimallien ja -menetelmien luokittelua ja ongelmanratkaisun kääntämistä, jotta voidaan ehdottaa tietokantaa, jota voidaan käyttää biosensoreiden kehittämiseen. Lisäksi työn pitäisi johtaa numeerisiin menetelmiin, joilla voidaan samanaikaisesti tunnistaa eri kerrosten optiset ja materiaaliset ominaisuudet ja paksuudet. (Finnish)
11 August 2022
0 references
Zastosowanie nanometrycznych stosów warstw różnych materiałów jest szeroko stosowane do opracowywania wrażliwych i selektywnych biosensorów w różnych urządzeniach doświadczalnych (SPR, SERS, spektroskopia, SNOM itp.). Jednak nanowarstwy są bardzo wrażliwe na warunki rozwoju, które mogą prowadzić do zmian w strukturze materiału (krystaliczny, amorficzny...), porowatości i chropowatości powierzchni, dla tych samych materiałów, ale o różnych grubościach. W niniejszej tezie proponuje się klasyfikację istniejących modeli i metod optymalizacji i odwrotnego rozwiązywania problemów w celu zaproponowania bazy danych, która może być wykorzystana do rozwoju biosensorów. Ponadto praca powinna prowadzić do metod numerycznych w celu jednoczesnej identyfikacji właściwości optycznych i materiałowych oraz grubości różnych warstw. (Polish)
11 August 2022
0 references
A különböző anyagok nanometriai rétegeinek használatát széles körben használják érzékeny és szelektív bioszenzorok kifejlesztésére különböző kísérleti eszközökben (SPR, SERS, Spectroszkópia, SNOM stb.). A nanorétegek azonban nagyon érzékenyek a fejlődési feltételekre, amelyek az anyagszerkezet (kristályos, amorf...), porozitás és felületi érdesség változásához vezethetnek ugyanazon anyagok esetében, de különböző vastagságúak. Ez a szakdolgozat az optimalizálás és a fordított problémamegoldás meglévő modelljeinek és módszereinek osztályozását javasolja annak érdekében, hogy javaslatot tegyen egy olyan adatbázisra, amely felhasználható a bioszenzorok kifejlesztéséhez. Ezen túlmenően, a munka kell eredményeznie numerikus módszerek egyidejű azonosítása az optikai és anyag tulajdonságait és vastagságát a különböző rétegek érintett. (Hungarian)
11 August 2022
0 references
Použití nanometrických vrstev různých materiálů je široce používáno pro vývoj citlivých a selektivních biosenzorů v různých experimentálních zařízeních (SPR, SERS, spektroskopie, SNOM atd.). Nanovrstvy jsou však velmi citlivé na vývojové podmínky, které mohou vést ke změnám struktury materiálu (krystalické, amorfní...), pórovitosti a drsnosti povrchu pro stejné materiály, ale různé tloušťky. Tato práce navrhuje klasifikovat stávající modely a metody optimalizace a reverzního řešení problémů s cílem navrhnout databázi, která může být použita pro vývoj biosenzorů. Kromě toho by práce měla mít za následek numerické metody k současné identifikaci optických a materiálových vlastností a tloušťky různých vrstev zapojených. (Czech)
11 August 2022
0 references
Dažādu materiālu nanometrisko slāņu kaudzes tiek plaši izmantotas jutīgu un selektīvu biosensoru izstrādei dažādās eksperimentālās ierīcēs (SPR, SERS, spektroskopijā, SNOM utt.). Tomēr nanoslāņi ir ļoti jutīgi pret attīstības apstākļiem, kas var izraisīt izmaiņas materiāla struktūrā (kristāliskā, amorfā...), porainība un virsmas raupjums, tiem pašiem materiāliem, bet dažāda biezuma. Šis darbs ierosina klasificēt esošos optimizācijas un problēmu risināšanas modeļus un metodes, lai ierosinātu datubāzi, ko var izmantot biosensoru izstrādei. Turklāt darba rezultātam vajadzētu būt skaitliskām metodēm, lai vienlaikus identificētu dažādu iesaistīto slāņu optiskās un materiālu īpašības un biezumus. (Latvian)
11 August 2022
0 references
Úsáidtear cruacha ciseal nanaiméadracha d’ábhair éagsúla go forleathan chun bithbhraiteoirí íogaire agus roghnaíocha a fhorbairt i bhfeistí turgnamhacha éagsúla (SPR, SERS, Spectroscopy, SNOM, etc.). Mar sin féin, tá nanasraitheanna an-íogair do na coinníollacha forbartha a d’fhéadfadh a bheith mar thoradh ar athruithe ar struchtúr ábhartha (criostalach, éagruthach...), porosity agus roughness dromchla, le haghaidh na n-ábhar céanna ach de thiúis éagsúla. Molann an tráchtas seo samhlacha agus modhanna optamaithe atá ann cheana a aicmiú agus fadhbanna a réiteach droim ar ais, d’fhonn bunachar sonraí a mholadh ar féidir é a úsáid chun bithbhraiteoirí a fhorbairt. Ina theannta sin, ba chóir go mbeadh modhanna uimhriúla mar thoradh ar an obair chun airíonna optúla agus ábhartha agus tiús na sraitheanna éagsúla a aithint ag an am céanna. (Irish)
11 August 2022
0 references
Uporaba nanometričnih slojev različnih materialov se pogosto uporablja za razvoj občutljivih in selektivnih biosenzorjev v različnih eksperimentalnih napravah (SPR, SERS, Spectroscopy, SNOM itd.). Vendar pa so nanoplasti zelo občutljivi na razvojne pogoje, ki lahko privedejo do sprememb v strukturi materiala (kristalna, amorfna...), poroznosti in površinski hrapavosti, za iste materiale, vendar različnih debelin. Ta disertacija predlaga razvrstitev obstoječih modelov in metod optimizacije in povratnega reševanja problemov, da bi predlagali podatkovno zbirko, ki se lahko uporablja za razvoj biosenzorjev. Poleg tega bi moralo delo imeti za posledico numerične metode za hkratno prepoznavanje optičnih in materialnih lastnosti ter debelin različnih vključenih plasti. (Slovenian)
11 August 2022
0 references
Използването на нанометрични слоеве от различни материали се използва широко за разработването на чувствителни и селективни биосензори в различни експериментални устройства (SPR, SERS, Spectroscopy, SNOM и др.). Нанослоите обаче са много чувствителни към условията на развитие, които могат да доведат до промени в структурата на материала (кристална, аморфна...), порьозност и грапавост на повърхността, за същите материали, но с различна дебелина. Тази теза предлага да се класифицират съществуващите модели и методи за оптимизация и обратно решаване на проблеми, за да се предложи база данни, която да може да се използва за разработването на биосензори. В допълнение, работата трябва да доведе до цифрови методи за едновременно идентифициране на оптичните и материалните свойства и дебелини на различните слоеве, участващи. (Bulgarian)
11 August 2022
0 references
L-użu ta’ stacks ta’ saff nanometriku ta’ diversi materjali jintuża ħafna għall-iżvilupp ta’ bijosensuri sensittivi u selettivi f’diversi apparati sperimentali (SPR, SERS, Spektoskopija, SNOM, eċċ.). Madankollu, in-nanosaffi huma sensittivi ħafna għall-kundizzjonijiet ta’ żvilupp li jistgħu jwasslu għal bidliet fl-istruttura materjali (kristallina, amorfa...), porożità u ħruxija tal-wiċċ, għall-istess materjali iżda ta’ ħxuna differenti. Din it-teżi tipproponi li jiġu kklassifikati mudelli u metodi eżistenti ta’ ottimizzazzjoni u soluzzjoni inversa tal-problemi, sabiex tiġi proposta bażi tad-data li tista’ tintuża għall-iżvilupp tal-bijosensuri. Barra minn hekk, ix-xogħol għandu jirriżulta f’metodi numeriċi li simultanjament jidentifikaw il-proprjetajiet ottiċi u materjali u ħxuna tas-saffi varji involuti. (Maltese)
11 August 2022
0 references
O uso de pilhas de camadas nanométricas de vários materiais é amplamente utilizado para o desenvolvimento de biossensores sensíveis e seletivos em vários dispositivos experimentais (SPR, SERS, Spectroscopia, SNOM, etc.). No entanto, as nanocamadas são muito sensíveis às condições de desenvolvimento que podem levar a mudanças na estrutura do material (cristalina, amorfa...), porosidade e rugosidade superficial, para os mesmos materiais, mas de diferentes espessuras. Esta tese propõe classificar os modelos e métodos existentes de otimização e resolução de problemas reversa, a fim de propor um banco de dados que possa ser utilizado para o desenvolvimento de biossensores. Além disso, o trabalho deve resultar em métodos numéricos para identificar simultaneamente as propriedades óticas e materiais e espessuras das várias camadas envolvidas. (Portuguese)
11 August 2022
0 references
Brugen af nanometrisk lag stakke af forskellige materialer anvendes i vid udstrækning til udvikling af følsomme og selektive biosensorer i forskellige eksperimentelle enheder (SPR, SERS, Spectroskopi, SNOM, etc.). Nanolag er imidlertid meget følsomme over for de udviklingsforhold, der kan føre til ændringer i materialestrukturen (krystallinsk, amorf...), porøsitet og overfladeruhed, for de samme materialer, men af forskellig tykkelse. Denne speciale foreslår at klassificere eksisterende modeller og metoder til optimering og omvendt problemløsning, for at foreslå en database, der kan bruges til udvikling af biosensorer. Derudover bør arbejdet resultere i numeriske metoder til samtidigt at identificere de optiske og materialeegenskaber og tykkelser af de forskellige involverede lag. (Danish)
11 August 2022
0 references
Utilizarea stivelor de straturi nanometrice din diferite materiale este utilizată pe scară largă pentru dezvoltarea biosenzorilor sensibili și selectivi în diverse dispozitive experimentale (SPR, SERS, Spectroscopie, SNOM etc.). Cu toate acestea, nanostraturile sunt foarte sensibile la condițiile de dezvoltare care pot duce la schimbări în structura materialului (cristalină, amorfă...), porozitate și rugozitatea suprafeței, pentru aceleași materiale, dar de grosimi diferite. Această teză propune clasificarea modelelor și metodelor existente de optimizare și soluționare inversă a problemelor, pentru a propune o bază de date care să poată fi utilizată pentru dezvoltarea biosenzorilor. În plus, lucrarea ar trebui să aibă ca rezultat metode numerice pentru a identifica simultan proprietățile optice și materialele și grosimile diferitelor straturi implicate. (Romanian)
11 August 2022
0 references
Användningen av nanometriska lagerhögar av olika material används ofta för utveckling av känsliga och selektiva biosensorer i olika experimentella enheter (SPR, SERS, Spectroscopy, SNOM, etc.). Nanoskikt är dock mycket känsliga för de utvecklingsförhållanden som kan leda till förändringar i materialstruktur (kristallin, amorf...), porositet och ytjämnhet, för samma material men av olika tjocklekar. I detta examensarbete föreslås att befintliga modeller och metoder för optimering och omvänd problemlösning ska klassificeras för att föreslå en databas som kan användas för utveckling av biosensorer. Dessutom bör arbetet resultera i numeriska metoder för att samtidigt identifiera optiska och materiella egenskaper och tjocklekar hos de olika skikten. (Swedish)
11 August 2022
0 references
7 December 2023
0 references
Identifiers
CA0021200
0 references