Creşterea şi caracterizarea filmelor subţiri cu memoria formei şi capacitate mare de amortizare prin tehnica de depunere prin ablaţie laser

Growth and characterization of thin shape memory films with high damping capacity through pulsed laser deposition technique

Grant PN-II-RU-PD-2011-3-0186, 2011-2013, supported by the Romanian National Authority for Scientific Research, CNCS – UEFISCDI;

Director Dr. Nicanor Cimpoesu, mentor Conf. Dr. Silviu Gurlui

Among the prevalent high damping metallic materials, shape memory alloys (SMAs) could be one of the most promising candidates due to their high damping capacity arising from the reversible martensitic phase transition (MT) and the stress induced reorientation of martensite variants. Damping materials have many applications in all domains connected to amortizations, energy dissipation or structures rehabilitation. Thin shape memory alloys films were used in different micro-actuators applications to exhibit memory effect but not until now as layers for damping capacity improve. The project propose few copper based shape memory alloys (CuMnAl, CuZnAl, CuAlNi with nano-particles additions) as targets for a pulsed laser deposition (PLD) equipment to improve a superelastic material properties. PLD process of SMAs represents a difficult target concerning the complex processes that occur during this technique but the resulted layers have very good wearability and adhesion properties. Using thermal, microstructural, chemical and mechanical analysis methods (DSC, DIL, DMA, SEM, AFM, XRD, XPS) the shape memory alloys as bulk for targets, the superelastic substrate and after deposition the new material obtained will be investigates to establish the modifications between these cases of the material. The application author experience in memory effect field and especially in high damping shape memory alloys and the knowledge of the mentor in plasma field sustain this theme finalization.

Objectives

The project proposes three main research objectives with some activities (13) and a managerial objective during the entire project. First objective involve obtaining of new copper based shape memory alloys with high damping capacity by micro-alloying with nano and micro particles of Fe, Pb, Ni, Sn or Ti. Second objective is to obtain thin films with different thicknesses from SMAs targets using a pulsed laser ablation method. The novelty of the project is to obtain an material with complementary properties like superelasticity of the substrate and damping capacity of the thin layer. The last objective is to characterize the layers obtained and also the entire new material by thermal, microstructural, chemical and mechanical point of view. Besides the research and managerial objectives the project propose a better preparation of the applicant through international conferences participation, articles and research stages in different collaborating European Universities.

Method and approach

The project starts with the first main objective that suppose the obtaining of some shape memory alloys based on copper (CuMnAl, CuZnAl or CuAlNi) using a vacuum laboratory furnace and high purity materials that will be the targets in PLD process. The project objectives and activities are presented next and the project development is presented in table 1.

Obtaining of copper based shape memory alloys (6 months)

• Activity 1.1) Melting technology preparation and casting load calculus 
• Activity 1.2) Supplies acquisition (high purity metals and alloys, furnace supplies) 
• Activity 1.3) Casting and analyzing of melted alloys 
• Activity 1.4) SMAs microstructural, thermal, chemical and mechanical analyses 
• Activity 1.5) Results dissemination 
• Objective 2) Thin layers deposition through PLD method (9 months) 
• Activity 2.1) Deposition system preparation 
• Activity 2.2) Supplies acquisition (deposition equipment elements, electronic acquisition systems) 
• Activity 2.3) Deposition tests and process parameters analyses 
• Activity 2.4) Results dissemination (including annual report) 
• Objective 3) Thin layers and final materials obtained investigations (9 months) 
• Activity 3.1) Microstructural and chemical analyses of final elements after the deposition process 
• Activity 3.2) Thermal analyses of final elements after the deposition process 
• Activity 3.3) Superficial layers analysis 
• Activity 3.4) Results dissemination and ending the project 
• Objective 4) Project management (24 months) 

Impact, relevance and applications.

Growing thin films from copper based shape memory alloy targets using this new technique based on laser ablation represent an important gain for the scientists involve in this project based on complexity of both processes (shape memory effect and laser ablation). Developing a complete material from relatively cheap elements with high strength and very good properties represent a big advantage in application domain. All mini-elements used in mechanisms, robotic action or auto parts can be improved to be anti vibration and dissipation elements in the same time with their effective role.

Resources

From the beginning this project has very good infrastructure at the base using the host institution equipments and the partner universities as well. Talking about shape memory alloys elaboration by casting we have UltraCast EU4 melting and pouring equipment with a vacuum or a controlled atmosphere (Argon) system that can easily produce alloys with dedicated compositions in the SIM Iasi Faculty laboratory. After the alloys elaboration Technical University Iasi, a host institution collaborator, has thermal heating furnaces (ThermoLab, Vulcan 3-550, Electrical furnace LBS 6/04, UTTIS furnace, etc) for necessary heat treatments. Mechanical processes apply on the melted or heated materials will be made on a laboratory roller with furnace, tension equipment Instron 3382 USA with computer connection and hydraulic press with PC connection (Hydramold).

During the thermal treatments and mechanical working and after thin layers deposition the materials behavior will be analyze by microstructural and thermal point of view using a VegaTescan scanning electrons microscope type LMH II with max. power amplification 1 000 000 times and by dilatometer (Linseis L 75 H x 1 1400), calorimetric (DSC Netzsch Maya 202) and thermal conductivity (Mathis TCi equipment) point of view. The entire project is based on the host institution X-ray Photoelectron Spectroscopy – XPS equipment for chemical characterization of the targets, layers and interfaces. For materials characterization can be used a XRD equipment to determine the species nature in target material and after deposition through PLD technique in thin layers. For thin layers obtaining through PLD the university holds a Laser Nd-Yag 1064 nm, 532 nm; 360 mJ/puls, 4ns and experimental equipment with vacuum system and lens, mirrors or diodes parts that can cover the project necesity concerning the superficial layers obtaining. The thin layers obtained can be investigated excepting the all ready said apparatuses with an AFM - NT MDT Solver ProM, an ellipsometer ELX 01R or EDAX system (for point, line and mapping utilization modes). Dynamic behavior of the materials as target and as final product will be realize using a forced torsion pendulum and a dynamic mechanical analyzer (DMA 242C Netzsch equipment) for internal friction and complex modulus determinations. Having a very good infrastructure the project has many chances to succeed and to start and develop a new research direction based on thin shape memory alloys layers.

Having in the next tables the budget breakdown can be observe that major expenses are on salaries based on a very good infrastructure of the host unit. After the project will be start the applicant propose participation at two major international conferences in 2012 (one at ESOMAT 2012 in Saint Petersburg and second one at Dymat 2012 Freiburg) both dedicated to shape memory alloys and materials dynamic behavior with a big impact in scientific world and publications in index journals. For the final part of the project I intend to participate to another important conference in this field in year 2013 called SMST (International conference on Shape Memory and Superelastic Technologies).

Direct expenses propose for this project are based in the first stage on acquisition of materials supplies like high purity metals (Cu, Zn, Al, Ni, Fe, Mn, Pb, Sn) or pre-alloys (CuAl, CuZn, AlNi) necessary for high purity shape memory alloy obtaining. In the second year paying respect for the activities propose in the work plan and the dimensions and form of the substrate is necessary to acquisition some electro-mechanical adapters (rotational stage, vacuum supply, sample support) for pulsed laser deposition equipment.

Training stage

Project director realize a training stage in 01.06.2012-01.07.2012 period at Universite 1, Lille, Franţa, prof. dr. Cristian Focşa. In laboratory we realize depositions through laser ablation on targets with shape memory effect based on copper using a  Nd:YAG (Surlite) laser. During the department visit I participate and realize determinations of the deposition process parameters (species rates and temperature, intensity variation, etc) through space-time investigation of the material plume.  

Published articles

1. Nicanor Cimpoesu, Silviu Octavian Gurlui, Sergiu Stanciu, Iulian Cimpoesu, Carmen Nejneru, Titiana Constantin. Microstructural 2D and 3D analyze of a shape memory alloy in different solicitation conditions, în Proceedings of Modtech , Vol. I, pg. 189-193, ISSN 2069-6736.  
2. Mihaela Ratoi, Sergiu Stanciu, Iulian Ionita, Nicanor Cimpoesu, Alexandru Enache.  A potential biodegradable metallic material with shape memory effect based on iron, în Proceedings of Modtech , Vol. II, pg. 841-845, ISSN 2069-6736, Indexata ISI Web of Knowledge.   
3. N. Cimpoeşu, I. Cimpoeşu, S. Stanciu, M. Raţoi, Methods to obtain thin shape memory layers for MEMS applications in 44-th International October Conference on Mining and Metallurgy Proceedings, 2012, ISBN 978-86-7827-042-0, pg. 331-335.    

Articles in press  

1. Damping capacity of a mechanically processed Cu-9.2Al-5.3Mn-0.6Fe shape memory alloy Nicanor Cimpoeşu, Sergiu Stanciu, Ramona Cimpoeşu in Materials and Manufacturing Processes, ISSN online 1532-2475,  Factor de Impact 1,058/2011. 
2. “Shape memory target analyze and preliminary tests of thin layer obtaining through PLD technique”, autori Nicanor Cimpoeşu, Sergiu Stanciu, Petrica Vizureanu, Iulian Cimpoeşu, Mihaela Raţoi, Iulian Ioniţa la Jurnalul : Journal of Mining and Metalurgy, Section B: Metallurgy, ISSN 1450-5339, Factor de Impact 1,294 /2012. 

International conference participation

1. ModTech International Conference - New face of TMCR, Modern Technologies, Quality and Innovation - New face of TMCR , 24-26 May 2012, Sinaia, Romania, prezentare orală şi poster (http://www.modtech.ro/).  
2. 44-th Int. October Conference on Mining and Metallurgy, Bor, Serbia “Methods to obtain thin shape memory layers for MEMS applications by N. Cimpoeşu, I. Cimpoeşu, S. Stanciu, M. Raţoi, 2012, 2postere (http://www.ioc.tf.bor.ac.rs/).  
3. The 8th General Conference of Balkan Physical Union, CNF-2012, National PhysicsConference, Constanţa 2012, 2 postere (http://wwwold.univ-ovidius.ro/bpunpconferences2012/Imagini/acceptBPU.pdf).  
4. The 7th International Conference on Advanced Materials, ROCAM 2012, An International Conference on Advanced Materials and Crystal Growth with special topics on nano-, multifunctional and photovoltaic materials, 28-31 AUGUST 2012, BRASOV, ROMANIA, (http://rocam.unibuc.ro/).  
5. A 4-a Int. Conf. of Ştiinţa şi Tehnologia Materialelor Romat 2012, 17-19 octombrie 2012, Bucureşti, (http://www.romat2012.eu/index.php?lang=ro).   Abstract acceptat pentru participarea la conferinta Internationala SMST 2013, Praga, Cehia cu titlul UV-pulsed laser deposition of copper based shape memory thin films, N. Cimpoeşu, O. Pompilian, S. Gurlui, S. Stanciu, I. Cimpoeşu and C. Focşa înscrisă cu poster şi abstract acceptat la conferinţa internaşională Bramat 2013 pentru lucrarea Microstructural, chemical and thermal characterization of a copper based shape memory alloy, autori Nicanor Cimpoesu, Sergiu Stanciu, Ramona Cimpoesu, Corneliu Munteanu, Bogdan Istrate înscrisă cu prezentare orală.   

More details: Link 1 Link 2

Analiza aliajelor pe baza de cupru obţinute prin turnare clasica ce sunt propuse ca ţinte în procesul de depunere a straturilor subţiri prin ablaţie laser

Recent s-a investigat de către A. Nespoli et al. proprietăţile de amortizare ale aliajului cu memoria formei CuZnAl şi s-a raportat un nivel ridicat de amortizare a acestora [1]. În prima parte a studiului sunt prezentate rezultatele obţinute pe aliajul cu memoria formei (AMF) Cu-Zn-Al 14, în faza de analiză în forma turnată şi tratată prin omogenizare ce va fi utilizat ca ţintă în procesul de depunere prin ablaţie laser. Tratamentul de omogenizare s-a realizat prin încălzirea probei la 700°C, menţinere 4 ore şi răcire în apă. În figura 1 sunt prezentate microscopiile electronice ale aliajului prelucrat mecanic prin şlefuire şi atacat chimic cu clorură ferică, la diferite scări de mărire 500x, 1000x respectiv 5000x, în care se observă variantele de martensită care apar în urma tratamentului aplicat.

Caracterizarea microstructurală a aliajului în această stare prezintă grăunţii relativ mari, cu lungimi în medie de 448,6 µm şi lăţimi de 202,7 µm (mediere realizată prin măsurarea a 50 de grăunţi), cu dispunerea variantelor de martensită pe diferite direcţii. În scopul urmării evoluţiei dimensiunilor variantelor (plăcilor) de martensită ce caracterizează microstructura AMF urilor  s-a realizat dimensionarea acestora în stare turnată acestea având o lăţime medie (mediere realizată pe 50 de grăunţi şi aproximativ 100 de variante de martensită) de 3,5 µm. Pentru stabilirea domeniului de temperaturi de transformare s-a realizat dilatograma materialului, prezentată în figura 2 a), prin încălzirea pe un domeniu de temperaturi de la 32 la 640°C cu o viteză de încălzire de 5K/min. După analiza termo-structurală a aliajului CuZnAl14, în formă turnată şi omogenizată, acesta a fost investigat cu ajutorul unui echipament de analiză a comportamentului dinamic – mecanic a materialului DMA (Dynamic Mechanical Analyzer) Diagrama care a rezultat în urma investigării variaţiei frecării interne cu temperatura, reprezentată prin factorul de pierdere tan δ, fiind descrisă în figura 2 b).

Din diagramă se observă un domeniu de transformare în stare solidă, cuprins între temperaturile de 349 şi 375°C, o variaţie mică în jurul temperaturii de 220°C şi una în jurul temperaturii de 500°C ce merită atenţia cercetărilor. Forma turnată în care se află materialul nu prezintă interes, din punct de vedere al posibilităţilor de aplicare a proprietăţii de frecare internă, valorile înregistrate fiind analizate doar din interes teoretic astfel mărimea de 0,09 a factorului de pierdere la o temperatură de 375 °C poate fi interpretată ca o valoare cu şanse de îmbunătăţire prin deformare plastică, tracţiune sau tratamente termo-mecanice.

Deoarece frecarea internă este intens influenţată de gradul de deformare proba a fost analizată în continuare în stare deformată, rezultatele obţinute pe o probă deformată prin forjare, încălzire la 750 °C şi deformare în aer şi tratată prin încălzire la 800 °C, menţinere 10 minute şi răcire în apă. Materialul în stare deformată şi tratată prezintă microstructurile din figura 4

Din microstructurile materialului prezentate în figura 3 se observă o modificare a orientării grăunţilor urmată în mod normal de o modificare a dimensiunilor geometrice a variantelor de martensită pusă pe seama apariţiei martensitei induse prin tensiune împreună cu cea formată termic. S-au efectuat măsurători ale grăunţilor de material prezentând valori relativ egale cu cele raporate în starea turnată de 584,24 µm pe lungime şi 185,66 µm pe lăţime şi lăţimi de 1,75 µm în medie pentru variantele tip plăci de martensită. Chiar dacă formarea martensitei are loc pornind din fază b monocristalină transformarea de fază produce un număr de domenii martensitice având fiecare indici diferiţi ai planelor habitale, dar echivalenţi cristalografic, domenii care vor apărea distribuite în toată proba. Rezultatul analizei dilatometrice este prezentat în figura 4 a) întrucât la începutul încălzirii se produce o puternică contracţie se poate estima că aceasta se datorează reversiei martensitei. Din punct de vedere al investigării frecării interne suntem interesaţi mai mult, pentru început, de intervalul temperaturilor de transformare decât de temperaturile de transformare propriu zise, în acest sens se observă din figura 4 b) un interval de temperaturi cuprins între 66 şi 96°C, zonă de temperaturi în care ne vom aştepta ca frecarea internă să manifeste un vârf.

Apariţia intervalului temperaturilor de transformare sub 100°C îşi are originea în mai mulţi factori cum ar fi modificarea compoziţiei chimice în urma tratamentului de forjare (pierdere procentuală de masă a zincului), operaţia de forjare propriu-zisă prin modificarea structurii şi a mărimii grăunţilor cât şi tratamentul de călire de punere în soluţie aplicat. Prin obţinerea acestui interval de temperaturi, mult mai apropiat de temperaturile de lucru, se poate aprecia acest material ca fiind o bună soluţie pentru diferite aplicaţii industriale. Vârful de frecare internă atinge valoarea maximă de 0,11635 la o temperatură de 89,73028°C, timp în care modulul dinamic de elasticitate atinge o valoare aproape minimă de 47556.07 MPa.

Aliajul CuZnAl14 a fost analizat după ce acesta a fost tracţionat 4% în stare laminată la cald a materialului. Deformarea materialului prin laminare s-a realizat pe un laminor experimental cu cuptor tubular cu bare de silită (max. 1000°C) cu moto-reductor de 0,8 kW, 37 rot/min.) prin reduceri succesive ale înălţimii active respectând parametrii clasici de lucru. În figura 5 sunt prezentate microscopiile electronice ale probei tracţionate, analiza a fost realizată imediat după încercare şi fără pregătirea probei prin şlefuire şi atac chimic. Martensita are o substructură fină în care se regăsesc în special dislocaţii şi în mai mică măsura macle şi defecte de împachetare. Studiind, cu difracţie de electroni pe zonă selectată (XRD) şi microscopie electronică, structura cristalină a martensitei induse prin tensiune a fost identificată ca fiind de tip 18R (18 R1) aceeaşi ca a martensitei b1’ formată termic în aliajul binar Cu-Al.

În diagrama prezentată în figura 6 a) se observă vârfurile de frecare internă care apar cu variaţia temperaturii pe un interval de la -50 la 200°C. Datorită analizelor termice realizate anterior şi stabilirea domeniului temperaturilor de transformare vârfurile de frecare interne erau prognozate în jurul temperaturii de 50°C. Sigurul vârf de frecare internă care a apărut în cazul aliajului cu memoria formei deformat şi tracţionat este la 58,4°C cu o valoare de 0,1, acesta fiind un vârf cu manifestare complexă şi destul de larg cu o creştere a frecării interne încă de la temperatura de 40°C ajungând la un prim vârf de 0,08 la 50°C şi apoi la cel prezentat anterior. Vârful la răcire nu mai este la fel de larg cu cel de la încălzire dar cu o valoare mai ridicată a capacităţii de amortizare. În ceea ce priveşte modulul de înmagazinare acesta scade mai puţin decât la încălzire până la o valoare de 28 000 MPa la o temperatură apropiată de cea la care s-a înregistrat vârful de disipare la răcire şi anume 35,6°C.

În vederea determinării comportamentului materialului s-a realizat şi al doilea ciclu de încălzire în aceleaşi condiţii de lucru, reprezentat prin culoarea roşie pe diagramă. La a doua încălzire se observă apariţia unui vârf de frecare internă la temperatura de 60,5°C cu o valoare ridicată de 0,151. Acesta este mai îngust decât vârful obţinut la prima încălzire şi se găseşte la respectiv 2°C mai sus. Este precedat, ca şi în celelalte cazuri, de o scădere a modulului de înmagazinare de la 45 000 la 29000MPa la o diferenţă de temperatură de 0,4°C. Din punct de vedere al disipării energiei vârfurile obţinute la prima şi la a doua încălzire sunt similare, apropiate ca valoare a temperaturii de manifestare şi a cantităţii energiei de disipare. Gradul de deformare a materialului influenţează de asemenea valorile frecării interne, observându-se o creştere a acestora cu deformarea, prezentată şi în figura 6 b)., mărire limitată la un anumit punct în care materialul nu mai disipă aceeaşi cantitate de energie, modificându-şi proprietăţile iniţiale.

Obţinerea de straturi superficiale pe suport de siliciu şi plastic din ţinte de aliaj cu emmoria formei pe bază de cupru prin ablaţie laser 

 O vedere schematică a configurației experimentale este prezentată în figura 7. A doua armonică (λ = 266 nm) a unui fascicul laser pulsat Nd: YAG de 10 ns (Continuum Surelite) a fost concentrat prin lentila af = 25 cm, pe un obiectiv din aliaj cu memoria formei plasat într-o cameră de vid (10-2 Torr) .Diametrul estimat la fața locului a punctului de impact a fost de 700 µm. Energia fasciculului laser a fost monitorizată permanent de către un joulemeter OPHIR. Energie standard produsă a fost de 25-30 mJ / impuls, ceea ce duce la o intensitate a laserului tipică de 1 GW/cm2. În figura 7 este prezentată schema generală a instalaţiei de depunere prin ablaţie laser în a), incinta de depunere în b), imaginea plumei de material metalic în timpul procesului de depunere în c) şi suportul din plastic după depunere în d). Pentru realizarea depunerilor au fost folosiţi mai mulţi parametri de proces ce prin variere realizează modificarea proprietăţilor straturilor subţiri [2]. În acest sens distanţa dintre ţintă şi substrat a fost variată între 1 şi 4 cm. Timpul de depunere a fost menţinut constant în toate cazurile de depunere pentru o perioadă de 1800 secunde fiind estimate pe baza parametrilor grosimi de strat superficial între 200 şi 500 de nm. Ţintele au fost curăţate preliminar de stratul de oxizi prin şlefuire şi curăţate cu alcool iar ca substrat s-au utilizat atât suporţi din siliciu cât şi din material plastic cu scopul eliberării stratului superficial depus.

Analiza procedeului de depunere şi caracterizarea plumei metalice 

Prin intermediul spectroscopiei de emisie optică în coordonatele de spaţiu-timp (cameră de mare viteză ICCD şi spectrometrie optică de masă) mai multi parametri în timpul procesului de depunere ai plumei (plasmei) de expansiune a materialului cum ar fi compoziția chimică (speciile de ioni, atomi, molecule), temperatura sau viteza au fost analizate [3]. În figura 8 sunt prezentate câteva din rezultatele obţinute din această etapă prin analiza procesului de depunere folosind o ţintă din CuZnAl şi un pico-laser Surelite. În pluma de material metalic au fost identificate câteva specii metalice cum ar fi cele de (NiI), (AlI), (CuI), (CuII), (AlIV), (AlIII) şi (ZnII) [3].

În scopul de a obține unele perspective privind temperatura speciilor ejectate se pot utiliza intensitățile de emisie ale linii spectrale corespunzătoare prin bine cunoscuta ecuație a lui Boltzmann, în acest sens s-a obţinut o temperatură de 6756 K pentru specia de CuI identificată. O condiție necesară (deși nu și suficientă) pentru a aplica acest model este ipoteza unui echilibru termodinamic local. Analiza plasmei obţinute în urma impactului dintre fasciculul de electroni şi ţinta din aliaj cu memoria formei a fost investigată pe diverse domenii de lungimi de undă pentru o caracterizare completă a speciilor elementare identificate. Deasemenea evoluţia speciilor este analizată în timp, la intervale de 20 de ns (figura 8 c)) , cât şi în spaţiu prin modificarea zonei de analiză pe toată lungimea plumei (aproximativ din 0,4 în 0,4 mm). Pentru interpretarea rezultatelor un sistem laptop performant, achiziţionat prin proiectul în derulare, au fost utilizate soft-urile WinSpec32 şi Origin 8.

 Analiza preliminară a straturilor subţiri obţinute 

Straturile superficiale obţinute au fost investigate prin microscopie electronică, microanaliză EDAX şi microscopie de forţă atomică. Se observă, rezultatele experimentale sunt prezentate în figura 9 a-f , că au fost obţinute straturi omogene atât microstructural, figura 9 a) şi d), cât şi chimic, figura 9 c), observându-se totuşi apariţia particulelor micronice de material CuAl, evidenţiate în figura 9) c) prntr-o creştere de semnal, caracteristice procesului de depunere prin ablaţie laser în incinte aflate sub vid mediu şi nu înaintat.

Analizele AFM realizate prezintă aglomerări de material amorf cu variaţii topografice de câteva sute de nanometri (<300 nm) cât şi o variaţie relativă a suprafeţei pusă pe baza variaţiei substratului în acest caz fiind folosit un material polimeric nepregătit mecanic. Sistemul motorizat de ghidare şi translaţie a suportului de ţinte achiziţionat în cadrul proiectului a îmbunătăţit considerabil calitatea straturilor obţinute prin fluenţa modificării poziţiei ţintei din aliaj cu memoria formei şi eliminarea ablaţiei şi depunerii unui material influenţat de fasciculul laser.

Bibliografie

[1] A. Nespoli et al. / Intermetallics 32 (2013) 394-400.

[2] M. Gaillard et al. / Applied Surface Science 258 (2012) 9237– 9241.

[3] N.N. Nedyalkov et al. / Applied Surface Science 258 (2012) 9162– 9166.

Stagiu de deplasare

Directorul de proiect a realizat o deplasare în perioada 01.06.2012-01.07.2012 la Universite 1, Lille, Franţa, Prof. dr. Cristian Focşa. În cadrul laboratorului am realizat diferite depuneri prin ablaţie laser de pe ţinte din aliaje cu memoria formei pe baza de cupru pe un laser Nd:YAG (Surlite). În cadrul vizitei departamentului am asistat la varii experimente si am realizat determinări ale unor parametri de proces (viteza speciilor, temperatura speciilor, etc) prin analiza spaţio-temporală a plumei de ablatie laser.

Diseminarea rezultatelor obţinute:

Lucrari publicate:

1. Nicanor Cimpoesu, Silviu Octavian Gurlui, Sergiu Stanciu, Iulian Cimpoesu, Carmen Nejneru, Titiana Constantin. Microstructural 2D and 3D analyze of a shape memory alloy in different solicitation conditions, în Proceedings of Modtech , Vol. I, pg. 189-193, ISSN 2069-6736.
2. Mihaela Ratoi, Sergiu Stanciu, Iulian Ionita, Nicanor Cimpoesu, Alexandru Enache. A potential biodegradable metallic material with shape memory effect based on iron, în Proceedings of Modtech , Vol. II, pg. 841-845, ISSN 2069-6736, Indexata ISI Web of Knowledge. 
3. N. Cimpoeşu, I. Cimpoeşu, S. Stanciu, M. Raţoi, Methods to obtain thin shape memory layers for MEMS applications in 44-th International October Conference on Mining and Metallurgy Proceedings, 2012ISBN 978-86-7827-042-0, pg. 331-335.

Articole în recenzie:

1. Articol trimis spre publicare (în recenzie) cu titlul: Damping capacity of a mechanically processed Cu-9.2Al-5.3Mn-0.6Fe shape memory alloy Nicanor Cimpoeşu, Sergiu Stanciu, Ramona Cimpoeşu în jurnalul Materials and Manufacturing Processes, ISSN online 1532-2475,  Factor de Impact 1,058/2011.

2. Articol trimis spre publicare (în recenzie) cu titlul “Shape memory target analyze and preliminary tests of thin layer obtaining through PLD technique”, autori Nicanor Cimpoeşu, Sergiu Stanciu, Petrica Vizureanu, Iulian Cimpoeşu, Mihaela Raţoi, Iulian Ioniţa la Jurnalul : Journal of Mining and Metalurgy, Section B: Metallurgy, ISSN 1450-5339, Factor de Impact 1,294 /2012.

 Participari conferinţe internaţionale:

1. Directorul de proiect a întreprins câteva deplasări la conferinţe internaţionale susţinute financiar parţial din resursele proiectului la care am prezentat principalele rezultatele obţinute pe proiect.
2. ModTech International Conference - New face of TMCR, Modern Technologies, Quality and Innovation - New face of TMCR , 24-26 May 2012, Sinaia, Romania, prezentare orală şi poster (http://www.modtech.ro/).
3. 44-th Int. October Conference on Mining and Metallurgy, Bor, Serbia “Methods to obtain thin shape memory layers for MEMS applications by N. Cimpoeşu, I. Cimpoeşu, S. Stanciu, M. Raţoi, 2012, 2postere (http://www.ioc.tf.bor.ac.rs/).
4. Participare la conferinţa The 8th General Conference of Balkan Physical Union, CNF-2012, National PhysicsConference, Constanţa 2012, 2 postere (http://wwwold.univ-ovidius.ro/bpunpconferences2012/Imagini/acceptBPU.pdf).
5. The 7th International Conference on Advanced Materials, ROCAM 2012, An International Conference on Advanced Materials and Crystal Growth with special topics on nano-, multifunctional and photovoltaic materials, 28-31 AUGUST 2012, BRASOV, ROMANIA, (http://rocam.unibuc.ro/).
6. A 4-a Conferinţa Internaţionala de Ştiinţa şi Tehnologia Materialelor Romat 2012, 17-19 octombrie 2012, Bucureşti, (http://www.romat2012.eu/index.php?lang=ro). Abstract acceptat pentru participarea la conferinta Internationala SMST 2013, Praga, Cehia cu titlul UV-pulsed laser deposition of copper based shape memory thin films, N. Cimpoeşu, O. Pompilian, S. Gurlui, S. Stanciu, I. Cimpoeşu and C. Focşa înscrisă cu poster şi abstract acceptat la conferinţa internaşională Bramat 2013 pentru lucrarea Microstructural, chemical and thermal characterization of a copper based shape memory alloy, autori Nicanor Cimpoesu, Sergiu Stanciu, Ramona Cimpoesu, Corneliu Munteanu, Bogdan Istrate înscrisă cu prezentare orală.