Oddział zajmuje się wytwarzaniem materiałów luminescencyjnych o potencjalnych zastosowaniach w optoelektronice, fotonice, telekomunikacji oraz badanie ich właściwości dielektrycznych i optycznych.

OSO

Tematyka badawcza:

  • Wytwarzanie i badanie właściwości nowych materiałów luminescencyjnych przydatnych do zastosowań w optoelektronice, fotonice
    i telekomunikacji. 
  • Badanie procesów transferu energii wzbudzenia odpowiedzialnych za emisję stokesowską i antystokesowską w luminoforach zawierających jony lantanowców i metali przejściowych. 
  • Badanie oddziaływań matryca-aktywator i przejść międzykonfiguracyjnych w materiałach scyntylacyjnych i konwertorach promieniowania wysokoenergetycznego na emisję w obszarze widzialnym. 
  • Badanie właściwości emisyjnych nanomateriałów w postaci nanoproszków, nanoceramik i cienkich warstw w powiązaniu z ich morfologią i rozmiarem ziaren.
  • Badanie dynamiki stanów wzbudzonych oraz mechanizmów oddziaływań optycznie czynnych domieszek w monokryształach tlenkowych i fluorkowych zdolnych do generacji światła i znajdujących zastosowanie jako czynne ośrodki laserowe.
  • Badanie materiałów metaloorganicznych o właściwościach ferroelektrycznych, multiferroicznych i luminescencyjnych (badanie właściwości fononowych, dielektrycznych i emisyjnych oraz mechanizmów przemian fazowych indukowanych temperaturą ciśnieniem).
  • Badanie procesów obsadzania i relaksacji stanów wzbudzonych lantanowców w matrycach dielektrycznych wzbudzanych ultrakrótkimi impulsami światła. 
  • Badanie właściwości optycznych, strukturalnych i aspektów powierzchniowych biomateriałów aktywowanych jonami ziem rzadkich. 
  • Badanie zjawiska laserowo indukowanej białej emisji w nanokrystalicznych materiałach związków lantanowców.
  • Projektowanie architektury chemicznej i właściwości luminescencyjnych nanorozmiarowych sensorów aktywowanych jonami ziem rzadkich. 

Struktura Oddziału:

Zakład Spektroskopii Materiałów Laserowych
Wytwarzanie i badanie nowych materiałów laserowych.


Zakład Spektroskopii Stanów Wzbudzonych 
Nowe materiały optoelektroniczne. Oddziaływanie światła z układami biologicznymi.
Strona Zakładu

Reprezentatywne publikacje 2005-2015:

  • Ł. Marciniak, A. Bednarkiewicz, D. Kowalska, and W. StrękA New Generation of Highly Sensitive Luminescent Thermometers Operating in Optical Window of Biological Tissues. J. Mater. Chem. C 4 (2016) 5559−5563.
  • K. Prorok, M. Pawlyta, W. Stręk, and A. BednarkiewiczEnergy Migration Up-conversion of Tb3+ in Yb3+ and Nd3+ Co-doped Active-Core/Active-Shell Colloidal Nanoparticles.  Chem. Mater. 28 (2016) 2295−2300.
  • W. Stręk, B. Cichy, L. Radosiński, P. Głuchowski, Ł. Marciniak, M. Łukaszewicz, and D. HreniakLaser-Induced White Light Emission from Graphene Ceramics ― Opening a  Band Gap in Graphene.  Light Sci. Appl. 4 (2015) e237 (8).
  • W. Ryba-Romanowski, B. Macalik, and M.Berkowski:  Down- and Up-conversion of Femtosecond Light Pulse Excitation into Visible Luminescence in Cerium-Doped Lu2SiO5–Gd2SiO5 Solid Solution Crystals Co-doped with Sm3+ or Dy3+.  Opt. Express 23 (2015) 4552−4562.
  • M. Mączka, A. Sieradzki, B. Bondzior, P. Dereń, J. Hanuza, and K. HermanowiczEffect of Aliovalent Doping on the Properties of Perovskite-Like Multiferroic Formats.  J. Mater. Chem. C 3 (2015) 9337−9345.
  • M. Mączka, A. Pietraszko, B. Macalik, and K. HermanowiczStructure, Phonon Properties, and Order–Disorder Transition in the Metal Formate Framework of [NH4][Mg(HCOO)3].  Inorg. Chem. 53 (2014) 787−794.
  • M. Mączka, A. G. Souza Filho, W. Paraguassu, P. T.C . Freire, J. Mendes Filho, and J. Hanuza:  Pressure-Induced Structural Phase Transitions and Amorphization in Selected Molybdates and Tungstates.  Progr. Mater. Sci. 57 (2012) 1335−1381.
  • W. Ryba-Romanowski, G. Dominiak-Dzik, P. Solarz, and R. LisieckiTransition Intensities and Excited State Relaxation Dynamics of Dy3+ in Crystals and Glasses:  A  Comparative Study.  Opt. Mater. 31 (2009) 1547−1554.
  • W. Stręk, Ł. Marciniak, A. Bednarkiewicz, A. Łukowiak, R. Wiglusz, and D. HreniakWhite Emission of Lithium Ytterbium Tetraphosphate Nanocrystals.  Opt. Express 19 (2011) 14083−14092.
  • W. Stręk, Ł. Marciniak, D. Hreniak, and A. ŁukowiakAnti-Stokes Bright Yellowish Emission of NdAlO3 Nanocrystals.  J. Appl. Phys. 111 (2012) 024305 (6).
  • P. J. Dereń, and K. LemańskiOn tuning the spectroscopic properties of LaAlO3:Pr3+ nanocrystallites. J. Luminescence 131 (2011) 445.
  • P. J. Dereń, D. Stefańska, M. Ptak, M. Mączka, W. Walerczyk, and G. Banach: Origin of Violet-Blue Emission in Ti-Doped Gahnite. J. Am. Ceram. Soc., 1–7 (2014).
  • A. Watras, A. Matraszek, P. Godlewska, I. Szczygieł, J. Wojtkiewicz, B. Brzostowski, G. Banach, J. Hanuza, and P. J. DereńThe role of the Ca vacancy in the determination of the europium position in the energy gap, its valence state and spectroscopic properties in KCa(PO3)3. Phys. Chem. Chem. Phys.16 (2014) 5581.
  • P. J. Dereń, A. Watras, A. Gągor, and R. PązikWeak Crystal Field in Yttrium Gallium Garnet (YGG) Submicrocrystals Doped with Cr3+. Cryst. Growth Des. 12 (2012) 4752.

Aparatura

  • Spektrofotometr FLS980 Edinburgh Instruments w konfiguracji Czerny−Turner z detektorami VIS i NIR dla pomiarów widm wzbudzenia, emisji i kinetyki luminescencji w szerokim zakresie temperatur (77−300 K).
  • Monochromator JobinYvon THR1000 z fotopowielaczami (R928, R406);  zakres optyczny: 300−2000 nm, rozdzielczość: 0.01 nm (VIS).
  • Impulsowy laser Nd:YAG Laser System LS-2137/2M, podstawowa długość fali FF (1064 nm), druga harmoniczna SH (532 nm), oraz generator harmonicznych (SH/532 nm, TH/355 nm, FH/266 nm) -- przystawka do systemu laserowego LS-2137/2M, przystawka Ti3+: Al2O3 wykorzystująca laser Nd:YAG do uzyskania promieniowania laserowego w zakresie 345−500 nm oraz 690−1000 nm.
  • Mikroskop ramanowski inVia firmy Renishaw do badania widm Ramana.  Wyposażony jest w kamerę CCD jako detektor oraz linie laserowe 488, 514 oraz 830 nm jako źródła wzbudzenia,  pozwala na wykonanie pomiaru z powierzchni mniejszej niż 1 µm,  pozwala badać widma w zakresie 10−3200 cm1 w zakresie temperatur 77−800 K (przystawka temperaturowa THMS600 firmy LINKAM).
  • Dwufotonowy mikroskop konfokalny Olympus Fluoview FV1200.  Umożliwia dokonywanie przekrojów optycznych preparatu, analizujac bowiem światło pochodzące z jednej jego płaszczyzny, i eliminując światło docierające z warstw położonych wyżej lub niżej;  możliwa jest analiza przekrojów optycznych położonych na powierzchni lub w głębi preparatu w czasie rzeczywistym dla konstruowania trójwymiarowych obrazów badanych obiektów i ocenę aplikacyjną otrzymanych materiałów.
  • Laser femtosekundowy Coherent Libra-S-Laser (długośc fali 800 nm, szerokośc impulsu poniżej 100 fs i energią 1 mJ przy repetycji 1 kHz).  System Libra składa się z pięciu modułów tzn. głównego lasera (Vitesse: laser Ti-Szafir w kombinacji z laserem Coherent Verdi), lasera pompującego YLF:Nd, wzmacniacza regeneracyjnego (RA), układu kompresującego i cyfrowo-analogowego konwertera (DAC).
  • Optyczny Oscylator Parametryczny Coherent OPerA Solo − dwustopniowy wzmacniacz białego kontinuum zestawiony z laserem Libra.  Układ pozwala na generację impulsów w zakresie dł. fal 230−2800 nm.
  • Kamera smugowa Hammamatsu C5680 z rozdzielczością czasową lepszą niż 50 ps; efektywny zakres spektralny od 200 do 1000 nm.
  • Spektrofotometr Agilent CARY 5000 UV-Vis-NIR służący do pomiarów absorpcyjnych w zakresie spektralnym 3300−175 nm, wyposażony w PbSmart NIR detektor pozwalający na pomiary przy dłuższych falach w zakresie podczerwieni.  Rozdzielczość w NIR <0.2 nm oraz w UV-Vis <0.05 nm.
  • Laser impulsowy Nd:YAG Surelite I-10 Continuum (λ’=1064 nm, P=4.6 W,  λ’’=532 nm, P=2.4 W, λ’’’=355 nm, P=0.9 W.
  • Optyczny Oscylator Parametryczny Surelite Continuum pracujący w zakresie dł. fal 400−2000 nm.
  • Układ monochromatorów DongWoo Optron − trójsiatkowy monochromator DM711 oraz  dwusiatkowy monochromator DM158i.
  • Stanowiska do pomiarów właściwości dielektrycznych ciał stałych w zakresach temperatur  77−300 K oraz 300−1000 K.
  • Samodzielny mikroskop FT-IR  iN10 firmy Nicolet.  Zakres pomiarowy 7600−400 cm1.
  • Spektrometr FT-IR firmy Biorad 575C, zakres pomiarowy 4000−30 cm1.
  • Spektrometr FT-Raman firmy Bruker, 100/S, zakres pomiarowy 4000−80 cm1.
  • Spektrofluorymetr SSF-01 do pomiarów widm emisji i wzbudzenia na zakres widzialny i bliskiej podczerwieni
  • Spektrofotometr VUV  McPherson z lampami: halogenową i deuterową, umożliwiający pomiary widm wzbudzenia, transmisji oraz emisji w zakresie 120−1700 nm.
  • System do pomiaru absolutnej wydajności kwantowej emisji Hamamatsu C9920-02G.
  • Przestrajalny laser impulsowy Ti-Saphire z drugą harmoniczną (zakres pracy 980−700 nm oraz 480−360 nm) wzbudzany drugą harmoniczną Nd:YAG  (długość impulsu 7 ns). 

Pracownicy

Lista pracowników