Dla studentów

Kontakt: tel. 71 3954 176, email: 

Temat: Synteza i badanie właściwości spektroskopowych materiałów domieszkowanych jonami ziem rzadkich wykazujących zjawisko opóźnionej luminescencji

Celem pracy jest opracowanie metod syntezy i zbadanie właściwości spektroskopowych luminoforów nieorganicznych wykazujących długotrwałą poświatę (ang. persistent phosphors), tj. luminoforów, w których obserwuje się zjawisko luminescencji jeszcze długo po usunięciu źródła wzbudzającego. Zadania pracy obejmują zatem tak badania nad tworzeniem i naturą centr pułapkujących energię jak również sam mechanizm opóźnionej luminescencji w wybranych materiałach i układach domieszek.

Termin realizacji: min. 1,5 roku

Kontakt: tel. 71 3954 258, email: 

Temat: Kwazicząstki w rozterce: dualizm elektronów 5i jego zadziwiające konsekwencje.

W ostatnich kilku latach obserwuje się ponowny ogromny wzrost zainteresowania układami międzymetalicznymi na bazie aktynowców. Wynika to w dużej mierze z odkryć niezwykłych aspektów zjawisk kolektywnych występujących w takich materiałach w niskich temperaturach: niekonwencjonalnych form nadprzewodnictwa, czy też egzotycznych uporządkowań magnetycznych, multipolowych lub/i orbitalnych. Zachowania te związane są prawdopodobnie ze specyficznym, „dualnym” charakterem elektronów 5f oraz łatwością zmiany stopnia ich lokalizacji za pomocą czynników zewnętrznych. Mikroskopowo wynika to z faktu, iż podstawowe oddziaływania (kulombowskie, spinowo-orbitalne, wymienne), decydujące o charakterze stanu podstawowego, są tu podobnej wielkości. Z tej właśnie przyczyny opis teoretyczny takich układów jest trudny i pomimo wysiłków licznych grup badawczych na całym świecie - daleki od satysfakcjonującego. Liczne zaskakujące odkrycia eksperymentalne, jak np. współistnienia ferromagnetyzmu i nadprzewodnictwa w UGe2, URhGe, UCoGe oraz UIr, niekonwencjonalnego nadprzewodnictwa w UTe2, NpPd5Al2, PuCoGa5 i PuRhGa5, uporządkowania kwadrupolowego w UPd3 i oktupolowego w NpO2, obecności „ukrytego parametru porządku” w URu2Si2, czy też niezwykłego zachowania elektronów 5f w δ-Pu etc., nieustannie pozostają przedmiotem żywych debat fizyków i stymulują dalsze intensywne prace doświadczalne i teoretyczne nad tymi i podobnymi materiałami, prowadzone z dużym rozmachem przez najbardziej renomowane ośrodki naukowe na świecie (w tym INTiBS PAN we Wrocławiu), z wykorzystaniem najnowocześniejszych metod i technik badawczych.

Kontakt: tel. 71 3954 171, email: 

  1. Nowe związki kompleksowe metali d-elektronowych o zastosowaniach biomedycznych.

  2. Związki heterocykliczne jako ligandy kompleksujące jony lantanowców - ich rola w transferze energii.

  3. Zastosowanie spektroskopii Terahercowej z badaniach żywności i układów biologicznych.

Kontakt: tel. 71 3954 153, email: 

Temat: Hierarchiczne katalizatory typu M-CeO2/nośnik (M - metal przejściowy) do zastosowań w katalizie heterogenicznej

Celem pracy będzie otrzymanie nanorozmiarowych, aktywnych katalitycznie materiałów M-CeO2/nośnik, gdzie M to aktywny metal przejściowy, a nośnik to nieredukowalny tlenek o dużej powierzchni właściwej. Zadaniem magistranta/ki będzie synteza katalizatorów o zaprojektowanej morfologii i strukturze, charakterystyka fizykochemiczna, a także ocena ich przydatności do zastosowań w procesach unieszkodliwiania składników spalin (np. sadzy, węglowodorów lub CO). Właściwości katalizatorów magistrant/ka będzie analizować za pomocą: mikroskopii elektronowej (TEM, SEM), metod termoprogramowanych (TGA/DTA, TPR, TPO), niskotemperaturowej adsorpcji-desorpcji azotu (BET, BJH), metod spektroskopowych (spektroskopia Ramana, FTIR, EDS) i metod dyfrakcyjnych (XRD, dyfrakcja elektronowa). Kluczowymi pomiarami będą testy katalityczne z wykorzystaniem chromatografii gazowej lub metod termoprogramowanych.

Temat skierowany do studentów kierunków chemicznych. Praca wymaga znajomości języka angielskiego na poziomie umożliwiającym rozumienie literatury naukowej. Czas na wykonanie prac: min. 1 rok.

Kontakt: tel. 71 3954 150, email: 

Temat: Synteza i wstępna charakterystyka mieszanych tlenków Ce1-xLnxO2-y o morfologii rurek

Praca doświadczalna. Celem pracy będzie optymalizacja warunków syntezy dzięki której możliwe będzie otrzymanie pożądanych materiałów oraz ich wstępna charakterystyka metodami mikroskopowymi i dyfrakcyjnymi. Badania będące tematem tej pracy będą bardzo interesujące ze względu na ich potencjalne zastosowania w katalizie heterogenicznej. Materiały, które zostaną uzyskane w trakcie prac będą testowane jako samodzielne katalizatory a także jako aktywne nośniki katalityczne dla silnie rozproszonej fazy metalicznej.

Kontakt: tel. 71 3954 174, email: 

Temat: Optymalizacja metody otrzymywania grafenu z materiałów grafitowych

Praca doświadczalna obejmująca optymalizację metody otrzymywania grafenu i tlenku grafenu z grafitu mineralnego i jego pochodnych. Celem pracy będą systematyczne badania nad elektrochemiczną defoliacją grafitu, oraz charakteryzacja strukturalna i morfologiczna otrzymanych materiałów. Podczas wykonywania pracy magisterskiej studenci będę mieli okazję zapoznać się z technikami pomiarowymi takimi jak dyfrakcja rentgenowska transmisyjna i skaningowa mikroskopia elektronowa oraz spektroskopia ramanowska. Otrzymane wyniki będą analizowana i przedstawiane w formie krótkich raportów, które będą podstawą przygotowania publikacji naukowej.

Kontakt: tel. 71 395 4265, email: 

Temat: Efekty rozmiarowe w izolatorze Kondo CeOs4As12

Topologiczny izolator Kondo (TIK) to oczekiwana nowa klasa materiałów, których nietrywialne własności topologiczne wynikają z silnych korelacji elektronowych i efektów spinowo-orbitalnych. W odróżnieniu do izolatorów topologicznych, w których powierzchniowe stany metaliczne wynikają z inwersji pasm tworzących przerwę energetyczną, przerwa energetyczna w izolatorze Kondo TIK jest skutkiem magnetycznego efektu Kondo. Potencjalnym kandydatem na TIK jest wypełniony cerem skutterudyt osmowo-arsenowy CeOs4As12. W ramach pracy magisterskiej, hipoteza o nietrywialnych własnościach topologicznych monokryształów CeOs4As12 będzie weryfikowana poprzez badanie efektów rozmiarowych takich wielkości transportowych, jak opór elektryczny i siła termoelektryczna, w zakresie ultra-niskich temperatur do 0.01 K i w polach magnetycznych do 16 T.

Kontakt: tel. 71 395 4155, email:

Temat 1: Mieszana wartościowość Ce w tlenkach M-Ce-O (M = Ca, Sr, Ba)

Praca doświadczalna. Zadaniem będzie otrzymanie nanokrystalicznych tlenków M-Ce-O (M=metal alkaliczny) zawierających jednocześnie jony Ce4+ i Ce3+. Układy takie mają duże znaczenie jako nośniki bądź promotory w katalizatorach reakcji utleniania. Istotną częścią pracy będzie analiza struktury oraz składu otrzymanych próbek za pomocą metod dyfrakcji rentgenowskiej (XRD), mikroskopii elektronowej (TEM oraz SEM) oraz mikroanalizy rentgenowskiej (EDS). Zawartość jonów Ce3+ będzie analizowana metodami magnetycznymi.

Temat 2: Synteza i charakterystyka strukturalna nanokrystalicznych glinianów LnAlO3 o strukturze heksagonalnej (Ln – lantanowiec)

Praca doświadczalna. W literaturze istnieją rozbieżności odnośnie do struktury i składu chemicznego glinianu itru YAlO3 o strukturze heksagonalnej (P63/mmc). Celem pracy będzie otrzymania izostrukturalnych z YAlO3 glinianów lantanowców w postaci nanokrystalicznej i podjęcie próby określenia ich rzeczywistej struktury. Istotną częścią pracy będzie analiza struktury oraz składu otrzymanych próbek za pomocą metod dyfrakcji rentgenowskiej (XRD), mikroskopii elektronowej (TEM oraz SEM) oraz mikroanalizy rentgenowskiej (EDS).

Temat 3: Identyfikacja wtrąceń faz mniejszościowych w układach wieloskładnikowych za pomocą sprzężonych metod dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) oraz mikroanalizy rentgenowskiej (EDS)

Praca doświadczalna. Zadaniem będzie zbadanie możliwości wykorzystania sprzężonych metod dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) oraz mikroanalizy rentgenowskiej (EDS) zaimplementowanych w skaningowym mikroskopie elektronowym (FE-SEM) do identyfikacji wtrąceń mniejszościowych faz (także zanieczyszczeń) w materiałach wielofazowych.

Kontakt: tel. 71 395 4159, email:

  1. Otrzymywanie i badanie właściwości strukturalnych i spektroskopowych nanometrycznych związków fosforanów domieszkowanego i współdomieszkowanych jonami lantanowców - syntezy chemiczne, morfologia i struktura (XRD, TEM, IR, Raman), spektroskopia optyczna - widma absorpcji, emisji, pomiary czasów życia) min. 1 rok;
  2. Synteza i zbadanie wpływu domieszkowania i współdomieszkowania jonami lantanowców na parametry strukturalne i spektroskopowe układów typu YXZO4, gdzie X i Z - P5+, V5+, As5+ - syntezy chemiczne, morfologia i struktura (XRD, TEM, IR, Raman), spektroskopia optyczna - widma absorpcji, emisji, pomiary czasów życia) min. 1 rok
  3. Synteza i zbadanie wpływu domieszkowania i współdomieszkowania jonami lantanowców oraz jonami typu s2 na parametry strukturalne i spektroskopowe związków o strukturze antyperowskitu syntezy chemiczne, morfologia i struktura (XRD, TEM, IR, Raman), spektroskopia optyczna - widma absorpcji, emisji, pomiary czasów życia) min. 1 rok;
  4. Badanie warunków syntezy na strukturę i właściwości spektroskopowe nanokrystalicznych materiałów tlenkowych domieszkowanych i współdomieszkowanych jonami lantanowców oraz jonami typu s2 - syntezy chemiczne, morfologia i struktura (XRD, TEM, IR, Raman), spektroskopia optyczna - widma absorpcji, emisji, pomiary czasów życia) min. 1 rok.
  5. Badanie warunków syntezy na strukturę i właściwości fizyko-chemiczne nanokrystalicznych materiałów ferrytowych syntezy chemiczne, morfologia i struktura (XRD, TEM, IR, Raman), spektroskopia – pomiary impedancyjne i magnetyczne) min. 1 rok.

Kontakt: tel. 71 395 4166, email:

  1. Synteza i optymalizacja własności spektroskopowych ultramałych luminescencyjnych nanokrystalitów koloidalnych domieszkowanych jonami lantanowców (chemia, inżynieria materiałowa).
    Praca będzie polegała na syntezie ultramałych (<6nm) koloidalnych nanokryształów luminescencyjnych domieszkowanych jonami lantanowców. Otrzymane materiały będą badane metodami krystalograficznymi, spektroskopowymi oraz będą badane pod kątem zastosowań w testach biologicznych typu FRET. Niezbędna jest znajomość podstaw chemii nieorganicznej, spektroskopii lantanowców i metod spektroskopii optycznej.
    Wymagane zaangażowanie minimum 3 dni w tygodniu, 1.5 roku.

  2. Modelowanie właściwości luminoforów wykazujących lawinową emisję fotonów (temat : fizyka, matematyka, modelowanie w matlabie)
    Praca będzie polegała na wykorzystniu opracowanego modelu matematycznego do „zsyntezowania” wirtualnych nanokryształów w funkcji rozmiaru i architektury domieszek, a następnie prowadzenie symulacji ich właściwości spektroskopowych (czasów zaniku).
    Wymagana dobra znajomość Matlab, zaangażowanie minimum 2-3 dni w tygodniu (możliwa praca zdalna), 1.5 roku.

Kontakt: tel. 71 395 4192, email:

1. Struktura elektronowa i własności wybranej grupy metalicznych układów f-elektronowych.

Zadaniem dyplomanta będzie wyznaczenie struktury elektronowej metalicznego układu f-elektronowego w oparciu o zależności temperaturowe ciepła właściwego i podatności magnetycznej oraz inne dostępne dane doświadczalne. Praca obejmowałaby zebranie danych doświadczalnych dla wybranej grupy, ich dyskusję i analizę w oparciu o istniejące i, jeśli okaże się to konieczne, własne programy komputerowe.

 

2. Prosty model cząstek silnie skorelowanych w zastosowaniu do przewidywania zachowania się rynku akcji.

Proste modele cząstek silnie skorelowanych konstruuje się, by wyjaśnić dalece nieintuicyjne właściwości rzeczywistych układów silnie skorelowanych, rozumieć towarzyszące im zjawiska kolektywne oraz przejścia fazowe. Od pewnego czasu wykorzystuje się je także w innych niż fizyka dziedzinach, m. in. do symulacji zachowań rynku akcji. Celem pracy byłby przegląd ostatnich osiągnięć w tej dziedzinie, ich dyskusja, uzupełniające obliczenia własne i ewentualnie zaproponowanie modyfikacji poprawiających model(e).

INSTYTUT NISKICH TEMPERATUR
I BADAŃ STRUKTURALNYCH
im. Włodzimierza Trzebiatowskiego
POLSKIEJ AKADEMII NAUK
Adres Instytutu:
ul. Okólna 2, 50-422 Wrocław
Adres elektroniczny:
71 343 5021, 71 395 4xxx (xxx nr wew.)
Fax: 71 344 1029
Poniedziałek - piątek w godz. 7:30-15:30