Titlu Proiect: Componente pe scara nanometrica pe baza de metamateriale pentru sisteme electronice inteligente fara fir
Acronim: SMARTWAY
Tip proiect: PNCDI IV - Program 5.8 - Cooperare Europeană și Internațională/Orizont Europe/Premiere institutii
Contract nr. 8 PHE ⁄ 2023
Durata proiectului: 01/11/2023 - 30/04/2026
Buget: 170.000 lei
Instituţie contractoare: Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Microtehnologie – IMT Bucureşti (www.imt.ro)
Autoritate contractantă: Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării – UEFISCDI (www.uefiscdi.gov.ro)

Director proiect: Dr. Martino ALDRIGO (martino.aldrigo@imt.ro)

Proiectul SMARTWAY - "Componente pe scara nanometrica pe baza de metamateriale pentru sisteme electronice inteligente fara fir"  isi propune proiectarea, simularea, fabricarea si caracterizarea experimentala a unui filtru trece-banda (cu frecventa de operare in gama 1–5 GHz) alcatuit din un strat subtire de oxid de hafniu dopat feroelectric (f-HO), cu o grosime de cca. 7 nm, si din un strat subtire de grafena nanocristalina (GNC), cu o grosime de cca. 100 nm si cu caracteristici de reconfigurare in frecventa, crescuta pe subtrat de siliciu de inalta rezistivitate (high-resistivity silicon – HRSi) / oxid de siliciu (SiO2). GNC este un material care poate fi crescut pe o varietate de substrate izolatoare (necatalitice) – SiO2, Si, cuart, safir etc., si care prezinta in acelasi timp conductie ohmica foarte buna si proprietati mecanice, chimice si optice care pot fi utilizate in mai multe aplicatii: electronica, optoelectronica si electrozi transparenti, sisteme MEMS, senzori piezorezistivi.

Aceste activitati nu se regasesc in proiectul SMARTWAY (Grant agreement ID: 101103057) si reprezinta o dezvoltare suplimentara.

Detalii proiect: https://cordis.europa.eu/project/id/101103057
IMT este leader  WP1: Design and simulation activities. Proiectul suport va contribui la realizarea acestor deziderate.

 Obiectivul acestei activitati suport va fi fabricarea unei componente complementare de tip filtru trece-banda pentru aplicatii 5G si viitoarele aplicatii 6G (in domeniul microundelor). In detaliu, fabricarea unui filtru pe baza de f-HO si GNC va permite crearea unui dispozitiv reconfigurabil in frecventa prin aplicarea unei tensiuni de polarizare (de cel mult ± 25 V) pe multistratul de f-HO/ GNC, astfel permitand un control imbunatatit asupra unui sistem de telecomunicatii fara fir.

• Rezultate obtinute
• Rezumatul executiv al etapei din anul 2025

În Etapa 3 a proiectului au fost realizate toate obiectivele prevăzute pentru fiecare activitate. Rezultatele principale obținute în anul 2025 au fost următoarele:

• au fost re-simulate filtrele trece-bandă în banda 1–5 GHz din etapa anterioară, atât cu o abordare teoretică/de circuit, cât și cu una bazată pe simulări electromagnetice.
• Filtrele trece-bandă în banda 1–5 GHz au fost fabricate, atât direct pe o plachetă de siliciu, cât și pe o plachetă de siliciu cu o depunere de oxid de hafniu feroelectric. În urma fabricării, filtrele au fost caracterizate experimental în mai multe condiții de lucru, pe mai multe tipuri de suport (metalic, din plastic și din spumă cu permitivitatea relativă egală cu 1) pentru a evalua performanțele componentei în condiții de funcționare realiste.
• Livrabile realizate: toate livrabilele prevăzute în Planul de Realizare a proiectului au fost trimise.
• Indicatori de rezultat/diseminarea rezultatelor: activitatea de diseminare a cuprins două lucrări în Proceedings-ul unor conferințe internaționale indexate ISI (dintre care o prezentare orală și un poster) și două prezentări orale invitate la două conferințe internaționale.
  

• Rezumatul executiv al etapei din anul 2024
  
  
• Rezultatele estimate
  • Fabricarea si caracterizarea materialelor
  • Proiectarea si simularea filtrelor
  • Fabricare si testare

Jurnale:

1. M. Dragoman, A. Dinescu, M. Aldrigo, D. Dragoman, “Quantum graphene asymmetric devices for harvesting electromagnetic energy,” Nanomaterials (MDPI/ IF = 4,4/ AIS = 0,683), Vol. 14, No. 13, Art. No. 1114, Jul. 2024; DOI: https://doi.org/10.3390/nano14131114.
2. M. Dragoman, A. Dinescu, M. Aldrigo, D. Dragoman, E. Mohebbi, E. Pavoni, E. Laudadio, “Graphene Monolayer Nanomesh Structures and Their Applications in Electromagnetic Energy Harvesting for Solving the Matching Conundrum of Rectennas,” Nanomaterials (MDPI/ IF = 4,4/ AIS = 0,683), Vol. 14, No. 19, Art. No. 1542, Oct. 2024; DOI: https://doi.org/10.3390/nano14191542.

Prezentări orale și poster in Proceedings-ul unor conferințe:

1. M. Aldrigo, H. J. Christopher, C. Parvulescu, O.-G. Simionescu, S. Iordanescu, S. Xavier, A. Ziaei, “Tunable Antenna Integrating Highly-Conductive Nanocrystalline Graphite and Meta-atoms for Advanced and Miniaturized Millimetre-wave Radar Applications”, Metamaterials'2025, pp. X006–X008, 1-6 Sep. 2025, Amsterdam, The Netherlands; DOI: https://doi.org/10.1109/Metamaterials65622.2025.11174237.
2. L. Zappelli, H. J. Christopher, M. Aldrigo, C. Pârvulescu, O.-G. Simionescu, S. Xavier, A. Ziaei, “Metamaterial-based wideband dual stop-band filters for V-band radars”, 48th International Semiconductor Conference (CAS) 2025, pp. 91–94, 7-11 Oct. 2025, Sinaia, Romania; DOI: https://doi.org/10.1109/CAS66707.2025.11222220.

Prezentări orale invitate:

1. Martino Aldrigo, “Nanoscale ferroelectrics for microwave applications in antennas and pyroelectric harvesters”, 15th European Meeting on Ferroelectricity, 31 Aug. - 5 Sep. 2025, Katowice, Poland (invited talk).
2. M. Aldrigo, “Carbon nanotubes and thin-film ferroelectris for next-generation electronics”, 17th International Conference on Physics of Advanced Materials (ICPAM-17), 16-23 Nov. 2025, Hamamatsu, Japan (invited talk).