Temat: Badanie struktury elektronowej wybranych układów f- i d- elektronowych

Opiekun: Prof. nadzw. dr hab. Małgorzata Samsel-Czekała (Oddział Teorii Materii Skondensowanej)

Kontakt: tel. 71 3954 322, email:

Przedmiotem badań będą wybrane połączenia pierwiastków f-elektronowych (uranu, toru lub ziem rzadkich) z atomami d- oraz p- elektronowymi, wykazujące porządek magnetyczny i/lub nadprzewodnictwo czy też unikalną strukturę elektronową (półmetale Diraca, izolatory topologiczne). Celem pracy będą obliczenia z zasad pierwszych (metodami DFT) struktur pasmowych badanych związków i wielkości pochodnych oraz wykorzystanie ich w interpretacji a także przewidywaniu wyników eksperymentalnych.

Temat: Charakterystyka fizykochemiczna i własności katalityczne mieszanych układów tlenkowych dotowanych metalami szlachetnymi

Opiekun: dr hab. Włodzimierz Miśta (Oddział Chemii Nanomateriałów i Katalizy)

Kontakt: tel. 71 395 4294, email:

Tematyka proponowanych prac dotyczy katalizy i adsorpcji. Nanometryczne tlenki metali (CeO2-MOx) dotowane metalami z grupy platynowców stanowią nowe wysoko-aktywne katalizatory, w tym trójdrożne katalizatory oczyszczania gazów wylotowych (HC, CO, NOx) silników spalinowych, katalizatory do procesów otrzymywania i oczyszczania wodoru dla ogniw paliwowych (np. WGS, CO-PROX). Synteza materiałów katalitycznie aktywnych będzie opierać się na jednej z wybranych metod: synteza zol-żel, synteza w mikroemulsji, metoda hydrotermalna z aktywacją mikrofalową. Do dyspozycji są następujące metody charakterystyki materiałów katalitycznych: XRD, adsorpcja N2(77K) (SBET, Vp), TG-DTA, EGA-MS oraz metody termoprogramowane do badań katalizatorów (TPR, TPD-MS, TPO). Dla oceny aktywności katalitycznej dostępne są testy katalityczne: dopalanie zanieczyszczeń w powietrzu (VOC, CO, NOx) zarówno katalityczne jak również hybrydowe katalityczne z aktywacją plazmową, spalanie sadzy, WGS, CO-PROX. Analityka oparta o chromatografię gazową oraz spektometrię mas. Celem pracy jest określenie relacji pomiędzy warunkami syntezy materiałów oraz charakterystyką fizykochemiczną a ich własnościami katalitycznymi (aktywność, selektywność a także mechanizmem zachodzących przemian). Część prac jest realizowana również z projektów europejskich (GreenAir). 

Temat: Wpływ zaburzenia symetrii sferycznej na własności fizyczne metalicznych ukła­dów f-elektronowych

Opiekun: Prof. nadzw. dr hab. Zbigniew Gajek (Oddział Magnetyków)

Kontakt: tel. 71 395 4192, email:

 

Metaliczne układy f-elektronowe to bardzo różnorodna, niezwykle bogata pod względem własności fizycznych grupa związków. Bliskość energii quasi-zlokalizowanych elektronów f oraz elektronów przewodnictwa sprawia, że czynniki zewnętrzne, takie jak ciśnienie, temperatura, rozcieńczenie chemiczne, pole elektryczne czy nawet pole magnetyczne prowadzą do zaskakujących odpowiedzi układu. To w tych związkach zaobserwowano anomalne właściwości magnetyczne, nowego typu nadprzewodnictwo o elektronowym mechanizmie i innych niż s symetriach parowania, bogactwo przejść fazowych, różnego rodzaju uporządkowania zarówno magnetyczne jak i ładunkowe. Związki te to prawdziwe laboratorium fizyki XXI wieku i mimo wielu już lat badań wciąż największe wyzwanie dla fizyków ciała stałego.

Temat: Niekonwencjonalne nadprzewodnictwo w REFeAs(O:F), gdzie RE = Nd, Sm; wpływ rozpraszania nośników ładunku na właściwości nadprzewodnika z parowaniem międzypasmowym

Opiekun: Prof. nadzw. dr hab. Krzysztof Rogacki (Oddział Niskich Temperatur i Nadprzewodnictwa)

Kontakt: tel. 71 395 4317, email:

 

Jedną z najciekawszych właściwości niedawno odkrytego wielopasmowego nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego w związkach typu REFeAs(O:F) jest możliwość pojawienia się dwóch przerw energetycznych poniżej temperatury krytycznej Tc. Badania przeprowadzone na monokryształach wykazały istnienie szeregu nowych zjawisk, które mogą być konsekwencją takiej szczególnej struktury elektronowej. Czy jest tak w rzeczywistości można przekonać się zmieniając w sposób kontrolowany gęstość nośników ładunku, a więc modyfikując powierzchnię Fermiego, oraz zmieniając rozpraszanie wewnątrz pasm i sprzężenie pomiędzy pasmami odpowiedzialnymi za nadprzewodnictwo.

Temat: Właściwości fononowe i luminescencyjne materiały laserowych La2BO2MoO4 i Sr3Y(BO3)3

Opiekun: Prof. dr hab. Jerzy Hanuza (Oddział Spektroskopii Optycznej)

Kontakt: tel. 71 395 4171, email:

Borany stanowią bardzo interesująca grupę materiałów laserowych i optycznie nieliniowych, charakteryzujących sie wyjątkowa stabilnością i szerokim zakresem przezroczystości sięgającym głębokiego ultrafioletu. Z tego powodu mogą one znaleźć zastosowanie jako materiały optyczne przy budowie laserów pracujących w niebieskim zakresie widma. Celem pracy będzie zbadanie właściwości fononowych dwóch kryształów boranowych, La2BO2MoO4 i Sr3Y(BO3)3, metodami spektroskopii w podczerwieni i Ramana oraz wykonanie obliczeń dynamiki sieci w celu przyporządkowania obserwowanych pasm odpowiednim drganiom atomów. Ponadto celem pracy będzie zbadanie właściwości luminescencyjnych tych materiałów domieszkowanych jonami Yb3+ w celu określenia ich przydatności jako materiałów optycznie czynnych.

Temat: Stabilność silnie zdyspergowanych (nanorozmiarowych) złożonych tlenków na podłożach i w matrycach

Opiekun: Prof. nadzw. dr hab. Leszek Kępiński (Oddział Chemii Nanomateriałów i Katalizy)

Kontakt: tel. 71 395 4155, email:

 

Celem pracy jest zbadanie stabilności silnie zdyspergowanych złożonych tlenków w kontakcie z podłożem lub matrycą. Problem jest ważny ze względu na kluczowe znaczenie układów wielofazowych w nowoczesnej technice (mikroelektronika, optyka, kataliza) i równocześnie brak dostatecznej wiedzy na temat zjawisk i procesów zachodzących na granicach faz. Ze względu na duży wkład energii powierzchniowej zachowanie zarówno zachowanie samych cząstek złożonych tlenków (segregacja składników, temperatura przejść fazowych, struktura atomowa) jak i ich reaktywność względem podłoża mogą różnić się zasadniczo od tych znanych dla układów makroskopowych. W szczególności reakcje międzyfazowe mogą zachodzić w temperaturach znacznie niższych niż w układach makroskopowych (co ma zasadnicze znaczenie dla stabilności strukturalnej urządzeń) a ponadto mogą pojawiać się produkty reakcji o nowej nieznanej dotychczas strukturze.

Temat: Stereochemia i właściwości 4+1 koordynacyjnych pochodnych ftalocyjaniny cynku

Opiekun: Prof. nadzw. dr hab. Jan Janczak (Oddział Badań Strukturalnych)

Kontakt: tel. 71 395 4232, email:

Ftalocyjanina cynku, ZnPc, mimo że znana jest od kilku dziesięcioleci, to jednak ciagle budzi duże zainteresowanie z uwagi na różnorodne jej zastosowanie. Właściwości ftalocyjaniny cynku, jako przedstawiciela rodziny metaloftalocyjanin metali na +2 stopniu utlenienia, znacznie odbiegają od pozostałych ftalocyjanin tej rodziny ze względu na strukturę elektronową jonu centralnego (Zn(II), d10). Dlatego celem pracy będzie synteza nowych 4+1 koordynacyjnych związków kompleksowych ftalocyjaniny cynku i przeprowadzenie ich analizy strukturalnej oraz zbadanie ich właściwości. Dodatkowo należy przeprowadzić analizę porównawczą z pochodnymi koordynacyjnych związków kompleksowych ftalocyjaniny magnezu.

Temat: Nowe materiały optycznie nieliniowe MI2MgWO2(PO4)2(MI=K, Rb, Cs) – struktura, fizykochemia i mechanizmy przemian fazowych indukowanych temperaturą i ciśnieniem

Opiekun: Prof. nadzw. dr hab. Mirosław Mączka (Oddział Spektroskopii Optycznej)

Kontakt: tel. 71 395 4154, email:

Tematem pracy będą badania właściwości fononowych i optycznych nowej grupy materiałów, typu MI2MgWO2(PO4)2 (MI=K, Rb, Cs) charakteryzujących się nieliniowymi właściwościami optycznymi i  ferroelektrycznymi. W ramach pracy powinny zostać wykonane badania temperaturowej i ciśnieniowej zależności częstości fononów metodami spektroskopii rozpraszania Ramana i spektroskopii IR, pomiary przewodnictwa jonowego, ciepła właściwego jak również pomiary elektronowych widm absorpcyjnych i emisyjnych tych kryształów domieszkowanych jonami chromu(III). Celem tych badań będzie ustalenie natury obserwowanych modów wibracyjnych, poszukiwanie nowych przemian fazowych indukowanych ciśnieniem i temperaturą, określenie zmian strukturalnych zachodzących w wyniku tych przemian, mechanizmów przemian fazowych indukowanych w tych kryształach ciśnieniem i temperaturą, poznanie właściwości luminescencyjnych jonów chromu(III) w tych materiałach oraz przydatności tych materiałów jako generatorów kwantowych.

Temat:  Własności termodynamiczne metali i półprzewodników domieszkowanych jonami magnetycznymi: opis teoretyczny oparty na modelu Falicova-Kimballa z oddziaływaniem Hunda

Opiekun: Prof. dr. hab. Romuald Lemański (Oddział Teorii Fazy Skondensowanej)

Kontakt: tel. 71 395 4287, email:

Domieszki magnetyczne bardzo istotnie wpływają nie tylko na własności transportowe metali i półprzewodników (efekt Kondo) ale również na ich własności termodynamiczne. Na przykład przy odpowiednio dużej koncentracji tych domieszek oddziaływania pomiędzy nimi mogą prowadzić do tworzenia się w niskich temperaturach uporządkowania ładunkowego i magnetycznego, co się wiąże z występowaniem przejść fazowych.

logo
  • Adres Instytutu:
    ul. Okólna 2, 50-422 Wrocław
    Adres pocztowy:
    P Nr 1410, 50-950 Wrocław 2
  • 71 343 5021, 71 395 4xxx (xxx nr wew.)
    Fax:  71 344 1029
  • Poniedziałek - piątek w godz. 7:30-15:30