Profil badawczy
Działalność naukowa Zakładu Efektów Kwantowych w Nanostrukturach związana jest z projektowaniem, wytwarzaniem i charakteryzacją struktur w skali nano. Zainteresowania badawcze grupy Nanostruktury i Nanourządzenia związane są z problemami fizycznymi takimi jak: struktura elektronowa fotokatalitycznych półprzewodników, mechanizm rekombinacji nośników ładunku powstających w wyniku absorpcji światła w półprzewodnikach, samoorganizacja nanocząstek materiałów o właściwościach magnetyczno-optycznych i plazmonicznych, efekty rozmiarowe w nanostrukturach oraz efekty powierzchniowe zjawisk spintronicznych, magnetyzm w układach o obniżonej wymiarowości i wiele innych.
Nanostruktury wytarzane są metodami próżniowymi takimi jak: rozpylanie magnetronowe, osadzanie za pomocą lasera impulsowego (Pulsed Laser Deposition, PLD), technika kondensacji w obecności gazu obojętnego (Inert Gas Condensation, IGC) jak i osadzeniem elektrochemicznym. Otrzymane nanomateriały mogą być później nanostrukturyzowane w pomieszczeniach czystych (tzw. clean room) za pomocą litografii optycznej i elektronowej.
Działalność grupy koncentruje się wokół rozwoju technologii otrzymywania nanostruktur na bazie tlenków metali i chalkogenków metali przejściowych dla fotokatalizy, bifunkcyjnej katalizy oraz sensorów gazu, elementów magnetycznych komórek pamięci, nanostruktur logiki spinowej, mikro i nanoczujników magnetycznych, multiferroicznych złącz tunelowych, a także wytwarzaniem jednowymiarowych nanostruktur półprzewodnikowych do zastosowań w elektronice, elektrokatalizie i układach termoelektrycznych.
Kompetencje
- Wytwarzanie nanocząstek metali i nanocząstek tlenków metali o ściśle ustalonym rozmiarze i gęstości upakowania metodą magnetronowego rozpylania jonowego w połączeniu z techniką IGC.
- Wytwarzanie nanocząstek z cienkowarstwową otoczką z innego metalu lub tlenku metalu (tzw. core/shell nanoparticles).
- Otrzymywanie wieloskładnikowych cienkich warstw oraz struktur wielowarstwowych metali i związków metali o zdefiniowanej grubości i składzie chemicznym metodą rozpylania magnetronowego.
- Wytwarzanie cienkich warstw lub układów wielowarstwowych z materiałów ceramicznych, polimerowych lub kompozytowych o ściśle zdefiniowanej grubości i składzie chemicznym metodą PLD.
- Wykonywanie odbiciowej dyfrakcji wysokoenergetycznych elektronów RHEED nakierowane na nieinwazyjne badanie powierzchni podłoża lub monitorowanie in situ wzrostu cienkich warstw.
- Synteza nanoporowatego tlenku glinu w procesie dwustopniowej anodyzacji w elektrolitach kwasowych. Wytwarzanie matryc o prostej (średnica porów 35-100 nm, długość do 100 μm) lub złożonej (modulowana średnica porów, pory rozgałęzione) geometrii porów.
- Wytwarzanie nanodrutów metalicznych, półprzewodnikowych, polimerowych i hybrydowych o różnej geometrii w oparciu o elektrochemiczne techniki osadzania.
- Wytwarzanie porowatych nanodrutów w procesie elektroosadzania połączonego z selektywnym trawieniem.
- Projektowanie i wytwarzanie nanostruktur o rozmiarach od 10 nm do kilkunastu µm z wykorzystaniem litografii elektronowej.
- Projektowanie i wytwarzanie elementów mikroelektrod o rozmiarach od 1 µm do kilkunastu mm przy pomocy litografii optycznej.
- Trawienie cienkich warstw działem argonowym z możliwością analizy jakościowej przy pomocy detektora SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry) wraz z profilem głębokościowym.
- Nanoszenie kontaktów metalicznych (aluminium, złoto na chromie) oraz warstw izolacyjnych Al2O3.
Kierownik
- prof. dr hab. inż. Marek Przybylski
Członkowie
- dr inż. Katarzyna Hnida-Gut
- dr Michał Jurczyszyn
- dr inż. Kamila Kollbek
- dr Andrii Naumov
- dr inż. Monika Szklarska-Łukasik
- dr inż. Antoni Żywczak
- mgr inż. Piotr Jabłoński
- mgr inż. Łukasz Jarosiński
- mgr inż. Jakub Pawlak
Laboratoria
- Pracownia Chemiczna
- Laboratorium Cienkich Warstw, Nanostruktur
- Laboratorium Ablacji Laserowej i Nanolitografii
Lista publikacji
2023
- Thermometry of AlGaN/GaN 2D Channels at High Electric Fields Using Electrical and Optical Methods
S. Vitusevich, I. M. Nasieka, A. V. Naumov, V. V. Kalyuzhnyi, O. I. Liubchenko, I. O. Antypov, M. I. Boyko, and A. E. Belyaev, Advanced Electronic Materials 2201330 (2023), link: https://doi.org/10.1002/aelm.202201330
- Synthesis of Manganese Zinc Ferrite Nanoparticles in Medical-Grade Silicone for MRI Applications
Stoll Joshua A., Lachowicz Dorota, Kmita Angelika, Gajewska Marta; Sikora Marcin, Berent Katarzyna, Przybylski Marek, Russek Stephen E., Celinski Zbigniew J., Hankiewicz Janusz H., International Journal of Molecular Sciences 24(6), 5685 (2023), tekst: https://doi.org/10.3390/ijms24065685
- Self-assembled epitaxial BiFeO3 nanostructures as a tailored platform for vertically aligned nanocomposites development
Wojciech Salamon, Łukasz Gondek, Jarosław Kanak, Marcin Sikora, Jakub Pawlak, Michał Szuwarzyński, Paweł A. Krawczyk, Marcin Perzanowski, Krzysztof Maćkosz, Antoni Żywczak, Applied Surface Science 607, 154928, (2023), tekst: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.154928
2022
- Obtaining Niobium Nitride on n-GaN by Surface MediatedNitridation Technique
Piotr Mazur, Agata Sabik, Rafał Lewandków, Artur Trembułowicz, Miłosz Grodzicki, Crystals 12, 1847 (2022), tekst: https://doi.org/10.3390/cryst12121847
- Impact of chemical segregation on magnetic anisotropy of iron oxide films
K. Pitala, J.M. Ablett, A. Szkudlarek, K. Kollbek, M. Sikora, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 564, 170117 (2022), tekst: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2022.170117
- Thermal Decomposition Pathways of ZnxFe3–xO4 Nanoparticles in Different Atmospheres
Juliusz Kuciakowski, Joanna Stȩpień, Jan Żukrowski, Dorota Lachowicz, Antoni Żywczak, Marta Gajewska, Marek Przybylski, Simone Pollastri, Luca Olivi, Marcin Sikora, Angelika Kmita, ACS Ind. Eng. Chem. Res. 61, 34, 12532–12544 (2022), tekst: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.2c01572
- One-Step Preparation of Highly Stable Copper–Zinc Ferrite Nanoparticles in Water Suitable for MRI Thermometry
Lachowicz, J. Stroud, J. Hankiewicz, R. Gassen, A. Kmita, J. Stepień, Z. Celinski, M. Sikora, J. Żukrowski, M. Gajewska, M. Przybylski, Chemistry of Materials 34, 4001 (2022), tekst: https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.2c00079
- Influence of Doping on the Topological Surface States of Crystalline Bi2Se3 Topological Insulators
Kamil Nowak, Michał Jurczyszyn, Maciej Chrobak, Krzysztof Maćkosz, Andrii Naumov, Natalia Olszowska, Marcin Rosmus, Ireneusz Miotkowski, Andrzej Kozłowski, Marcin Sikora, Marek Przybylski, Materials 15, 2083 (2022), tekst: https://doi.org/10.3390/ma15062083
- Recognition of Musical Dissonance and Consonance in a Simple Neuromorphic Computing System
Dawid Przyczyna, Maria Szaciłowska, Marek Przybylski, Marcin Strzelecki, Konrad Szaciłowski,
Int. Journ. of Unconventional Computing 17, 81–104 (2022) - Current–voltage characteristics of strained, highlyunderdoped LaSrxCuO4 thin films
I Zajcewa, M Chrobak, K Mackosz, M Jurczyszyn, R Minikayev, A Abaloszew, Marta Z Cieplak,
Supercond. Sci. Technol.35 (2022) 01500
tekst: https://doi.org/10.1088/1361-6668/ac30cf
Zakład: ZEKN, ZMFN
2021
- Effect of thermal treatment at inert atmosphere on structural and magnetic properties of non-stoichiometric zinc ferrite nanoparticles
Angelika KMITA, Jan ŻUKROWSKI, Juliusz KUCIAKOWSKI, Marianna MARCISZKO WIĄCKOWSKA, ANTONI ŻYWCZAK, Dorota LACHOWICZ, Marta GAJEWSKA, Marcin SIKORA, Metallurgical and Materials Transactions A 52, 1632–1648 (2021), tekst: https://doi.org/10.1007/s11661-021-06154-3
- Spectral properties of polycrystalline MoS2 films grown by RF magnetron sputtering
Ł. Jarosiński, K. Kollbek, M. Marciszko-Wiąckowska, M. Gajewska, P. Jeleń, K. Szaciłowski, M. Przybylski
Journal of Applied Physics 130, 224302 (2021)
tekst:https://doi.org/10.1063/5.0067469 - Room-Temperature Multiferroicity and Magnetization Dynamics in Fe/BTO/LSMO Tunnel Junction
J. Pawlak, W. Skowroński, A. Żywczak, M. Przybylski
Advanced Electronic Materials 2100574 (2021)
tekst:https://doi.org/0.1002/aelm.202100574
Zakład: ZEKN - An Analysis of Kikuchi Lines Observed with a RHEED Apparatus for a TiO2-Terminated SrTiO3(001) Crystal
J. Pawlak, M. Przybylski, Z. Mitura
Materials 14, 7077 (2021)
tekst:https://doi.org/10.3390/ma14227077
Zakład: ZEKN - Influence of the preparation method and aluminum ion substitution on the structure and electrical properties of lithium–iron ferrites
L. S. Kaykan, A. K. Sijo, J. S. Mazurenko, A. Żywczak
Applied Nanoscience published online (2021)
tekst: https://doi.org/10.1007/s13204-021-01691-0
Zakład: ZEKN - Simplified Determination of RHEED Patterns and ItsExplanation Shown with the Use of 3D Computer Graphics
Ł. Kokosza, J. Pitala, Z. Mitura, M. Przybylski
Materials 14, 3056 (2021)
tekst: https://doi.org/10.3390/ma14113056
Zakład: ZEKN - Effect of Thermal Treatment at Inert Atmosphere on Structural and Magnetic Properties of Non-stoichiometric Zinc Ferrite Nanoparticles
A. Kmita, J. Żukrowski, J. Kuciakowski, M. Marciszko-Wiąckowska, A. Żywczak, D. Lachowicz, M. Gajewska, M. Sikora
Metallurgical and Materials Transactions A 52, 1632–1648 (2021)
tekst: https://doi.org/10.1007/s11661-021-06154-3
Zakład: ZMFN, ZIM, ZEKN, ZNPHZB - The first experimental results from the 04BM (PEEM/XAS) beamline at Solaris
M. Zając, T. Giela, K. Freindl, K. Kollbek, J. Korecki, E. Madej, K. Pitala, A. Kozioł-Rachwał, M. Sikora, N. Spiridis, J. Stępień, A. Szkudlarek, M. Ślęzak, T. Ślęzak, D. Wilgocka-Ślęzak
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 492, 43-48 (2021)
tekst: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2020.12.024
Zakład: ZMFN, ZEKN - Optimization of synthesis conditions of thin Te-doped InSb films and first principles studies of their physicochemical properties
D. Rajska, A. Brzózka, M. Marciszko-Wiąckowska, M. M. Marzec, D. Chlebda, K. E. Hnida-Gut, G. D. Sulka
Applied Surface Science 537, 147715 (2021)
tekst: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.147715
linia badawcza: ZMN, ZEKN, ZIM
2020
- Micro- and Nanoscale Spectroscopic Investigations of Threonine Influence on the Corrosion Process of the Modified Fe Surface by Cu Nanoparticles, D. Święch, C. Paluszkiewicz, N. Piergies, E. Pięta, K. Kollbek, W. M. Kwiatek, Materials 13(20), 4482 (2020), tekst: https://doi.org/10.3390/ma13204482
- Direct evidence of uneven dxz and dyz orbital occupation in the superconducting state of iron pnictide, D. Rybicki, M. Sikora, J. Stępień, Ł. Gondek, K. Goc, T. Strączek, M. Jurczyszyn, C. Kapusta, Z. Bukowski, M. Babij, M. Matusiak, M. Zając Phys. Rev. B 102, 195126 (2020), tekst: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.102.195126
- High-entropy perovskites as multifunctional metal oxide semiconductors: synthesis and characterization of (Gd0.2Nd0.2La0.2Sm0.2Y0.2)CoO3P. A. Krawczyk, M. Jurczyszyn, J. Pawlak, W. Salamon, P. Baran, A. Kmita, Ł. Gondek, M. Sikora, C. Kapusta, T. Strączek, J. Wyrwa, A. Żywczak, ACS Applied Electronic Materials 2, 3211-3220 (2020), tekst: https://doi.org/10.1021/acsaelm.0c00559
- Tailoring of structural and magnetic properties of nanosized lithium ferrites synthesized by sol–gel self-combustion methodL. Kaykan, A. K. Sijo, A. Żywczak, J. Mazurenko, K. Bandura, Applied Nanoscience 10, 4577–4583 (2020), tekst: https://doi.org/10.1007/s13204-020-01413-y
- Surface-step-induced magnetic anisotropy in epitaxial LSMO deposited on engineered STO surfacesJ. Pawlak, A. Żywczak, J. Kanak, M. Przybylski, Materials 13(18), 4148 (2020), tekst: https://doi.org/10.3390/ma13184148
- Structure and optical properties of the WO3 thin films deposited by the GLAD magnetron sputtering technique A.Rydosz, K.Dyndał, K.Kollbek, W.Andrysiewicz, M.Sitarz, K.Marszałek Vacuum, Volume 177, 109378 (2020) tekst: https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2020.109378
- Reactive and morphological trends on porous anodic TiO2 substrates obtained at different annealing temperatures K. Syrek, A. Sennik-Kubiec, J. Rodríguez-López, M. Rutkowska, P. Żmudzki, K. E. Hnida-Gut, J. Grudzień, L. Chmielarz, G. D. Sulka International Journal of Hydrogen Energy 45, 4376-4389 (2020) tekst: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.11.213
- Cobalt-platinum nanomotors for local gas generation A. Szkudlarek, K. E. Hnida-Gut, K. Kollbek, M. M Marzec, K. Pitala, M. Sikora Nanotechnology 31, 07LT01 (2020) tekst: https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab53bd
- Structural, magnetic and toxicity studies of ferrite particles employed as contrast agents for magnetic resonance imaging thermometry N. Alghamdia, J. Strouda, M. Przybylski, J. Żukrowski, A. Cruz, H. Jared, M.Brown, J. H.Hankiewicz, Z. Celinski Journal of Magnetism and Magnetic Materials 497, 165981 (2020) tekst: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.165981
- Optical diagnostics of the magnetron sputtering process of copper in an argon–oxygen atmosphere, A. Rydosz, K. Kollbek, Nhu-Tarnawska H. Kim-Ngan, A. Czapla, A. Brudnik, J Mater Sci: Mater Electron 31, 11624 (2020), tekst: https://doi.org/10.1007/s10854-020-03713-z
- Fe dopants and surface adatoms versus nontrivial topology of single-crystalline Bi2Se3, M. Chrobak, K. Maćkosz, M. Jurczyszyn, M. Dobrzański, K. Nowak, T. Slezak, M. Zając, M. Sikora, M. M. Rams, T. Eelbo, J. Stępień, M. Waśniowska, O. Mathon, F. Yakhou-Harris, D. G. Merkel, I. Miotkowski, Z. Kąkol, A. Kozlowski, M. Przybylski, Z. Tarnawski, New Journal of Physics 22, 063020 (2020), tekst: https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab890d
- Adjusting the crystal size of InSb nanowires for optical band gap energy modification ,D. Rajska, K. E.Hnida-Gut, M. Gajewska, D. Chlebda, A. Brzózka, G. D.Sulka , Materials Chemistry and Physics 254, 123498 (2020) , tekst: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2020.123498
- Optimization of synthesis conditions of thin Te-doped InSb films and first principles studies of their physicochemical properties,D. Rajska, A. Brzózka, M. Marciszko-Wiąckowska, M. M. Marzec, D. Chlebda, K. E. Hnida-Gut, G. D. Sulka, Applied Surface Science 537, 147715 (2021), tekst: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.147715
2019
- Characterization of MgO/TiN bilayer deposited on cube-textured copper using pulsed-laser deposition technique, G. Szwachta, M. Gajewska, P. Dłużewski, S. Kąc, M. Przybylski, Thin Solid Films 692, 137621 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.tsf.2019.137621
- Topography and residual stress analysis for Cu/Au/Co multilayered system, M. Marciszko-Wiąckowska, K. E. Hnida-Gut, A. Baczmański, M. Wróbel, Surface & Coatings Technology 380, 125060 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.125060
- K. E. Hnida<, A. Żywczak, M. Sikora, M. Marciszko, M. Przybylski, Nano Lett. 19, 7144-7148 (2019), tekst: https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.9b02690
- Magnetic Phase Transition and Exchange Bias in Ni45Co5Mn35.5In14.5 Heusler Alloy, Ł. Dubiel, A. Żywczak, W. Maziarz, I. Stefaniuk, A. Wal, Applied Magnetic Resonance 50, 809 (2019), tekst: https://doi.org/10.1007/s00723-018-1085-z
- The influence of strain on the Verwey transition as a function of dopant concentration: towards a geobarometer for magnetite-bearing rocks, I. Biało, A. Kozłowski, M. Wack, A. Włodek, Ł. Gondek, Z. Kąkol, R. Hochleitner, A. Żywczak, V. Chlan, S. A. Gilder, Geophysical Journal International 219, 148–158 (2019), tekst: https://doi.org/10.1093/gji/ggz274
- Magnetic and structural phase transition in Ni50Mn35.5In14.5 ribbon, Ł. Dubiel, I. Stefaniuka, A. Wala, A. Żywczak, A. Dziedzica, W. Maziarz, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 485, 21 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.04.051
- Fine-tuning of canted magnetization in stepped Fe films through thickness variation, Au capping, and quantum confinement, M. Dąbrowski, M. Cinal, A. K. Schmid, J. Kirschner, and M. Przybylski, Phys. Rev. B 99, 184420 (2019), tekst: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.99.184420
- Influence of pulse frequency on physicochemical properties of InSb films obtained via electrodeposition, K. E. Hnida, M. Marzec, E. Wlaźlak, D. Chlebda, K. Szaciłowski, D. Gilek, G. D.Sulka, M. Przybylski, Electrochimica Acta, 304, 396-404 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.02.111
- Electrochemical behavior of InSb thin films with different crystal structure in alkaline solution, D. Gilek, A. Brzózka, K. E. Hnida, G. D. Sulka, Electrochimica Acta 302, 352-362 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.02.050
2018
- Electronic sensitization of CuO thin films by Cr-doping for enhanced gas sensor response at low detection limit, A. Szkudlarek, K. Kollbek, S. Klejna, and A. Rydosz, Mater. Res. Express 5, 126406 (2018), tekst: https://doi.org/10.1088/2053-1591/aae0d8
- Structure and Magnetism of LSMO/BTO/MgO/LSMO Multilayers, J. Pawlak, A. Żywczak, G. Szwachta, J. Kanak, M. Gajewska and M. Przybylski, Acta Phys. Polon. A 133, 548, tekst: https://doi.org/10.12693/APhysPolA.133.548
- Magneto Structural Properties of Multielement Ni–Cu–Co–Mn–Sn Heusler Bulk Alloys, A. Wojcik, W. Maziarz, M. Szczerba, M. Sikora, A. Żywczak, L. Hawelek, E. Cesari, Physica Status Solidi A 1800358 (2018), tekst: https://doi.org/10.1002/pssa.201800358
- Tuning of the Seebeck Coefficient and the Electrical and Thermal Conductivity of Hybrid Materials Based on Polypyrrole and Bismuth Nanowires, K. E. Hnida, K. Pilarczyk, M. Knutelski, M. Marzec, M. Gajewska, A. Kosonowski, D. Chlebda, B. Lis, and M. Przybylski, ChemPhysChem 19, 1617–162 (2018), tekst: https://doi.org/10.1002/cphc.201800127
Characterization of MgO/TiN bilayer deposited on cube-textured copper using pulsed-laser deposition technique, G. Szwachta, M. Gajewska, P. Dłużewski, S. Kąc, M. Przybylski
Thin Solid Films 692, 137621 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.tsf.2019.137621
Topography and residual stress analysis for Cu/Au/Co multilayered system, M. Marciszko-Wiąckowska, K. E. Hnida-Gut, A. Baczmański, M. Wróbel, Surface & Coatings Technology 380, 125060 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.125060
Room-Temperature Ferromagnetism in InSb-Mn Nanowires, K. E. Hnida, A. Żywczak, M. Sikora, M. Marciszko, M. Przybylski, Nano Lett. 19, 7144-7148 (2019), tekst: https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.9b02690
Magnetic Phase Transition and Exchange Bias in Ni45Co5Mn35.5In14.5 Heusler Alloy, Ł. Dubiel, A. Żywczak, W. Maziarz, I. Stefaniuk, A. Wal, Applied Magnetic Resonance 50, 809 (2019), tekst: https://doi.org/10.1007/s00723-018-1085-z
The influence of strain on the Verwey transition as a function of dopant concentration: towards a geobarometer for magnetite-bearing rocks, I. Biało, A. Kozłowski, M. Wack, A. Włodek, Ł. Gondek, Z. Kąkol, R. Hochleitner, A. Żywczak, V. Chlan, S. A. Gilder, Geophysical Journal International 219, 148–158 (2019), tekst: https://doi.org/10.1093/gji/ggz274
Magnetic and structural phase transition in Ni50Mn35.5In14.5 ribbon, Ł. Dubiel, I. Stefaniuka, A. Wala, A. Żywczak, A. Dziedzica, W. Maziarz, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 485, 21 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.04.051
Fine-tuning of canted magnetization in stepped Fe films through thickness variation, Au capping, and quantum confinement, M. Dąbrowski, M. Cinal, A. K. Schmid, J. Kirschner, and M. Przybylski, Phys. Rev. B 99, 184420 (2019), tekst: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.99.184420
Influence of pulse frequency on physicochemical properties of InSb films obtained via electrodeposition, K. E. Hnida, M. Marzec, E. Wlaźlak, D. Chlebda, K. Szaciłowski, D. Gilek, G. D.Sulka, M. Przybylski, Electrochimica Acta, 304, 396-404 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.02.111
Electrochemical behavior of InSb thin films with different crystal structure in alkaline solution, D. Gilek, A. Brzózka, K. E. Hnida, G. D. Sulka, Electrochimica Acta 302, 352-362 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.02.050