Wielofunkcyjne szkła i układy szkło-ceramika dla zastosowań w fotonice
Tematyka: Wielofunkcyjne szkła i układy szkło-ceramika dla zastosowań w fotonice
Opiekun: dr hab. Radosław Lisiecki (Oddział Spektroskopii Optycznej)
Obecnie nauka i technologia opierają się na nowatorskich materiałach, których specyficzne właściwości mogą przyczyniać się do kreowania nowych innowacyjnych rozwiązań. Wśród takich materiałów są układy szkło-ceramika oferujące możliwość łączenia typowych fizykochemicznych charakterystyk wygrzewanych ceramik z konwencjonalnymi właściwościami różnorodnych szkieł. Celem będzie otrzymanie nowych tleno-fluorkowych szkieł domieszkowanych jonami aktywnymi optycznie z rodziny lantanowców i metali przejściowych. Istotnym zagadnieniem jest zbadanie procesów odpowiedzialnych za kinetykę zarodkowania i wytrącania fazy krystalicznej w materiale szklistym. Badania strukturalne, analityczne, morfologiczne i w szczególności optyczne pozwolą dokładnie scharakteryzować otrzymane materiały i wyróżnić właściwości szczególnie pożądane w danych aplikacjach. W ramach pracy doktorskiej zostanie odpowiednio dobrany skład szkła i luminescencyjnej domieszki. Następnie przeprowadzona będzie optymalizacja warunków termicznej krystalizacji, pozwalająca otrzymać transparentny materiał z równomierną dystrybucją głównie fluorkowych nono-krystalitów. Zostanie zbadany wpływ transformacji szkło – szkło/ceramika na zjawiska odpowiedzialne za dynamikę prędkości przejść promienistych i niepromienistych, szczególnie w zakresach optycznych pożądanych w telekomunikacji. Ponadto, zostanie dokona optymalizacja składu i warunków otrzymywania optycznych układów tleno-fluorkowych tak aby zwiększyć wydajności poziomów luminescencyjnych emitujących w bliskiej podczerwieni i w zakresie widzialnym. Ważnym aspektem będzie zbadanie zjawisk i procesów odpowiedzialnych za konwersję promieniowania wzbudzającego zarówno w zakresie fal dłuższych jak i krótszych. Badania optyczne będą prowadzone przy wykorzystaniu różnych źródeł promieniowania, w tym lasera femtosekundowego. Wystąpi możliwość przeprowadzenia prób kontrolowanej nano-rozmiarowej krystalizacji stymulowanej laserowo. Poza tym mało poznane efekty towarzyszące spektralnej transformacją ultrakrótkich impulsów światła w szkłach i układach szkło ceramika będą badane i interpretowane.
