Badania fazy skondensowanej materii

Projekty/Eksperymenty


I. Badania strukturalnych i dynamicznych własności materiałów naturalnych i syntetycznych w różnych skalach wielkości i czasu

  1. 1. Modele struktury i dynamiki układów z powierzchniami i złączami oraz układów niskowymiarowych.
    Modelowanie wpływu powierzchni i złączy materiałów na ich strukturę i wzbudzenia elementarne ze szczególnym uwzględnieniem fal i rezonansów powierzchniowych. Projektowanie eksperymentów na takich układach w różnych skalach wielkości.
  2. 2. Kwantowo-mechaniczne obliczenia własności materiałów i nanomateriałów.
    Obliczenia stabilności oraz mechanizmu transportu jonów metali alkalicznych w wybranych borowodorkach i boranach. Badania struktur i nano-struktur substancji zawierających jony metali lekkich metodami mechaniki kwantowej we współpracy z ośrodkami doświadczalnymi.
  3. 3. Badanie przemian fazowych i zjawisk pokrewnych, w tym amorfizacji, tekstur domenowych, morfologii i ruchów molekularnych w materiałach modelowych oraz istotnych dla zastosowań technicznych: m.in. w mezogenach i ferroikach.
    Interpretacja i wyjaśnienie doświadczalnych zależności wielkości fizycznych (takich jak polaryzacja, gęstość, lepkość, odkształcenie, podatność i przenikalność elektryczna, ciepło właściwe, entropia) jako funkcji temperatury, ciśnienia, pola elektrycznego na gruncie analiz teoretycznych opartych na modelach fenomenologicznych.

Zakład Badań Strukturalnych (NZ31)



II. Badania fazy skondensowanej metodą spektroskopii jądrowej; anihilacja pozytonów

  1. 1. Badania defektów sieci krystalicznej w metalach i stopach. Do badań wykorzystane są techniki pomiarów czasów życia pozytonów, spektroskopia poszerzenia dopplerowskiego, koincydencyjnego poszerzenia dopplerowskiego, mikrotwardości, XRD, a także wiązki powolnych pozytonów.
  2. 2. Badania obszaru zdefektowanego tuż pod powierzchnią z użyciem techniki wiązki powolnych pozytonów dla metali takich jak Pd, Nb, Zr poddanych naświetlaniu wysokoenergetycznymi jonami w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych w Dubnej w Rosji.
  3. 3. Pomiary objętości swobodnych w materiałach molekularnych i polimerach metodą anihilacji pozytonów w tym w materiałach poddanych napromieniowaniu wysokoenergetycznymi jonami (we współpracy z ZIBJ w Dubnej).

Zakład Badań Strukturalnych (NZ31)



III. Badania właściwości magnetycznych materiałów molekularnych o różnej wymiarowości

  1. 1. Badanie struktury i własności magnetycznych cienkowarstwowych stopów i nanomateriałów nanostrukturyzowanych metodami chemicznymi, wiązkami jonowymi i wiązką lasera (współpraca z Uniwersytetem w Augsburgu, Instytutem Technologicznym w Karlsruhe, Centrum Helmholtza Drezno-Rosendorf i Uniwersytetem w Mińsku).
  2. 2. Otrzymywanie metodą elektrodepozycji magnetycznych nanodrutów oraz analiza ich morfologii, własności strukturalnych, magnetycznych i magnetotransportowych.
  3. 3. Synteza nanokompozytowych cząstek magnetycznych metodą naświetlania laserem impulsowym (nanosekundowym i pikosekundowym) oraz badanie ich własności strukturalnych, optycznych i magnetycznych (współpraca z Instytutem Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego).
  4. 4. Wytwarzanie bioceramicznych powłok na tytanie i jego stopach metodą hydrotermalną. Badanie ich struktury, morfologii i funkcjonalności dla zastosowań implantologicznych (współpraca z Katedrą Biomateriałów AGH).
  5. 5. Synteza powłok diamentowych i modyfikacja ich własności optycznych poprzez implantację domieszek (współpraca z Instytutem Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego).
  6. 6. Otrzymywanie metodami jonowymi, laserowymi i plazmowymi złożonych wielopierwiastkowych wielowarstwowych powłok węglowych i badanie ich własności chemicznych, strukturalnych i mechanicznych.

Zakład Materiałów Magnetycznych i Nanostruktur (NZ34)



IV. Prace nad poznaniem struktury i dynamiki materii miękkiej i materiałów funkcjonalnych przy pomocy komplementarnych metod doświadczalnych i obliczeniowych

  1. 1. Badanie polimorfizmu i dynamiki w substancjach organicznych o różnym stopniu uporządkowania (we współpracy z Uniwersytetem w Pizie i Uniwersytetem w Tsukubie oraz z Laboratorium Fizyki Neutronowej im. Franka w ZIBJ w Dubnej, Rosja).
  2. 2. Badanie nowych materiałów funkcjonalnych i nowych mezogenów zawierających substancje pochodzenia naturalnego.
  3. 3. Badania spektroskopowe wybranych faz rotacyjnych i ciekłokrystalicznych.
  4. 4. Badanie zmian własności fizykochemicznych nowych materiałów pod wpływem wodoru, pod kątem ich zastosowania do magazynowania wodoru.
  5. 5. Badania własności cieplnych i parametrów krytycznych materiałów o budowie molekularnej. Rozbudowa aparatury badawczej w laboratorium kalorymetrii.
  6. 6. Badanie wpływu ograniczeń przestrzennych w układach molekularnych.

Zakład Badań Materii Miękkiej (NZ35)



V. Syntezy oraz badania mikroskopowe nowych katalizatorów do ogniw paliwowych

  1. 1. Syntezy chemiczne (metodą polyol i cytrynianową) nanocząstek katalitycznych. Określenie wielkości nanocząstek techniką Spektroskopii Korelacji Fotonów.
  2. 2. Analiza mikroskopowa kształtu i rozmiaru cząsteczek nanokatalizatorów.

Zakład Badań Materii Miękkiej (NZ35)



VI. Badania komputerowe struktury i dynamiki materiałów krystalicznych i nanomateriałów

Wyliczenie struktury krystalicznej i elektronowej, własności mechanicznych i termodynamicznych, dynamiki sieci, stabilności faz kryształów, zdefektowanych materiałów krystalicznych, powierzchni, wielowarstw i nanostruktur metodami ab initio tj. badanie materiałów istotnych dla nanotechnologii (COST - Projekt: MPNS Action MP 1308)

Zakład Komputerowych Badań Materiałów (NZ33)