Oddział zajmuje się syntezami oraz strukturalnymi badaniami dyfrakcyjnymi i spektroskopowymi materiałów mono- i polikrystalicznych. W ramach działalności na rzecz innych Oddziałów Instytutu prowadzi rutynowe badania preparatów proszkowych na rentgenowskim dyfraktometrze polikrystalicznym metodą odbiciową i transmisyjną, także w funkcji temperatury.
Tematyka badawcza:
- Badania struktury krystalicznej i strukturalnych przemian fazowych materiałów funkcjonalnych takich jak: ferroiki, multiferroiki, przewodniki jonowe, relaksory i dielektryki.
- Badania skorelowanego nieporządku strukturalnego w kryształach na drodze analizy i modelowania dyfuzyjnego rozpraszania promieniowania rentgenowskiego.
- Właściwości strukturalne i funkcjonalne metalo-ftalocyjanin.
- Topologiczna analiza oddziaływań międzycząsteczkowych w kryształach.
- Badania dynamiki molekularnej metodami spektroskopii oscylacyjnej z zastosowaniem promieniowania spolaryzowanego i próbek monokrystalicznych.
- Badania charakterystyk spektroskopowych kryształów kompleksów aminokwasów i amin z różnymi kwasami i solami metali.
Reprezentatywne publikacje 2005-2015:
- M. Paściak, M. Wołcyrz, and A. Pietraszko: Interpretation of the Diffuse Scattering in Pb-Based Relaxor Ferroelectrics in Terms of Three-Dimensional Nanodomains of the <110>-Directed Relative Interdomain Atomic Shifts. Phys. Rev. B 76 (2007) 014117 (9).
- M. Paściak, M. Wołcyrz, and A. Pietraszko: Structural Origin of the X-ray Diffuse Scattering in (CH3)4NCdCl3 and Related Compounds. Phys. Rev. B 78 (2008) 024114 (9).
- D. Komornicka, M. Wołcyrz, A. Pietraszko, W. Sikora, and A. Majchrowski: Modal Disorder and Phase Transition in Rb0.91Nb0.96W1.04O5.98. Interpretation of X-ray Diffuse Scattering Using the Group Theory Approach. J. Solid State Chem. 230 (2015) 325–336.
- M. Drozd and J. Baran: Polarized IR-Microscope Spectra of Guanidinium Hydrogenselenate Single Crystal. Spectrochim. Acta A 61 (2005) 2953–2965.
- J. Baran and H. Ratajczak: Polarised Vibra onal Studies of the α-Glycine Single Crystal. Part I. Polarised Raman Spectra and the Problem of Effective Local Raman Tensors for the Glycine Zwitterions. Vib. Spectr. 43 (2007) 125–139.
- J. Janczak and R. Kubiak: Synthesis and Characteriza on of Oxygenated Magnesium Phthalocyanine. Polyhedron 56 (2013) 200–210.
- J. Janczak and R. Kubiak: Reactivity of the HoPc2I in the Acetylacetone–Water System. Polyhedron 81 (2014) 695–704.
- M. Daszkiewicz: Complex Hydrogen Bonding Patterns in bis(2-Aminopyrimidium) Selenate Monohydrate. Interrelation among Graph-Set Descriptors. Struct. Chem. 23 (2012) 307–313.
- M. Daszkiewicz: Elementary Graph-Set Descriptors in Crystal Structure Comparison of 2-Methyl-4-Nitroanilinium Hexachloridostannate(IV), Bromide and Two Noncentroosymmetric Chlorides. X-ray, Vibra onal and Theore cal Studies. Cryst. Growth Design 13 (2013) 2277–2285.
- N. Kanagathara, N.G. Renganathan, M.K. Marchewka, N. Sivakumar, K. Gayathri, P. Krishnan, S. Gunasekaran, and G. Anbalagan: Growth and Characteriza on of Melaminium bis(trichloroacetate) Dihydrate. Spectrochim. Acta A 101 (2013) 112–118.
Aparatura:c
1. Badania struktury
- czterokołowy monokrystaliczny dyfraktometr rentgenowski X’calibur firmy Oxford Diffraction z detektorem CCD Atlas, helową przystawką nadmuchową HeliJet firmy Oxford Diffraction (T = 10 – 300 K) oraz niskotemperaturową nadmuchową przystawką azotową Oxford Cryosystem Cryostream 800 Plus (T = 80 – 500 K).
- czterokołowy monokrystaliczny dyfraktometr rentgenowski KM4 z detektorem CCD, z niskotemperaturową nadmuchową przystawką azotową Oxford Cryosystem {Cryostream 600} (85–300 K) oraz wysokotemperaturową przystawką Oxford Diffraction (T = 300–700 K), na wyposażeniu dyfraktometru znajduje się wysokociśnieniowa komora Merrilla–Bassetta, umożliwiająca pomiary w warunkach ciśnienia hydrostatycznego do 10 GPa.
- rentgenowski dyfraktometr proszkowy X’Pert Pro firmy PANalitycal z niskotemperaturową azotową przystawką nadmuchową Oxford Cryosystem 700 (110–300 K) oraz wysokotemperaturową zamkniętą przystawką HTK 1200 firmy Paar (325–1470 K); dyfraktometr umożliwia pracę w geometrii odbiciowej Bragga-Brentano z użyciem monochromatora typu Johanssona oraz w geometrii transmisyjnej (dla próbek płaskich lub kapilar) z użyciem zwierciadła ogniskującego.
2. Badania optyczne
- stanowisko do badań optycznych składające się z dwóch mikroskopów firmy Olympus: mikroskopu BX53 przeznaczonego do obserwacji w świetle spolaryzowanym, z możliwością obserwacji ortoskopowych i figur konoskopowych, wyposażonego w przystawkę temperaturową THMS 600 firmy Linkam (77–873 K) oraz kamerę wideo CCD XC50 do rejestracji obrazów, oraz mikroskopu SZX19 do obserwacji stereoskopowych w świetle przechodzącym i odbitym, z możliwością rejestracji obrazów kamerą XC50.
3. Badania spektroskopowe
- Spektrometr fourierowski na podczerwień (IR) i daleką podczerwień (FIR) Bruker IFS-88 (zakres 4800–30 cm−1, rozdzielczość 0,5 cm−1), z przystawką FRA-106 do pomiarów fourierowskich widm Ramana (zakres pomiarowy 3500–80 cm−1); zakres temperatur od 13 K do 1000 K zarówno na próbkach proszkowych jak i na próbkach monokrystalicznych w świetle spolaryzowanym techniką transmisyjną i techniką refleksyjną.
- Spektrofotometr ramanowski Jobin-Yvon Ramanor U-1000 z detektorem CCD i fotopowielaczem. Zakres pomiarowy 10–4000 cm−1, z rozdzielczością do 0,1 cm−1 w zakresie temperatur od 13 K do 1000 K.
4. Badania przejść fazowych
- Różnicowy kalorymetr skaningowy Perkin-Elmer 8000 (zakres pomiarowy od 100 K do 870 K) z przystawką TGA model PE-TGA4000, zakres pomiarowy od temperatury pokojowej do 1300 K.