Opiekun naukowy: dr hab. Orest Pavlosiuk
Temat 1: Materiały goniopolarne - nowe wydajne materiały termoelektryczne
Temat 2: Efekt Nernsta w semimetalach topologicznych
Kontakt: tel. 71 395 4 213, email:
Opis 1: Unikalną cechą materiałów goniopolarnych jest jednoczesna obecność przewodnictwa typu n oraz typu p wzdłuż różnych kierunków krystalograficznych. Ta właściwość otwiera nowe możliwości obserwacji i praktycznego wykorzystania poprzecznego efektu termoelektrycznego. Efekt termoelektryczny pozwala na bezpośrednią konwersję energii cieplnej w elektryczną i odwrotnie, umożliwiając zarówno aktywne chłodzenie, jak i wytwarzanie energii elektrycznej z ciepła odpadowego. Zjawisko to ma duże znaczenie w rozwoju ekologicznych i bezemisyjnych źródeł energii.
Celem pracy magisterskiej będzie zbadanie anizotropowych właściwości transportu elektronowego wybranych materiałów goniopolarnych. Badania obejmą pomiary siły termoelektrycznej, oporu elektrycznego, magnetooporu oraz efektu Halla w szerokim zakresie temperatur i pól magnetycznych. Uzyskane wyniki umożliwią lepsze zrozumienie mechanizmów fizycznych leżących u podstaw dużych wartości poprzecznego efektu termoelektrycznego w materiałach goniopolarnych.
W zależności od zainteresowań kandydata możliwa jest również samodzielna synteza badanych materiałów.
Opis 2: Semimetale topologiczne to materiały o niezwykłej strukturze elektronowej, w których obecność bezmasowych kwazicząstek (fermionów Diraca lub Weyla) prowadzi do szeregu interesujących zjawisk fizycznych. Jednym z nich jest silny efekt Nernsta, poprzeczny efekt termoelektryczny polegający na generacji napięcia w kierunku prostopadłym do gradientu temperatury i pola magnetycznego. Efekt ten ma duży potencjał do wykorzystania w urządzeniach termoelektrycznych, pozwalając zarówno na konwersję energii cieplnej w elektryczną, jak i na aktywne chłodzenie.
Tematem pracy będzie eksperymentalne badanie efektu Nernsta w wybranych semimetalach topologicznych. Badania obejmą pomiary efektu Nernsta oraz innych właściwości transportu elektronowego, takich jak opór elektryczny, magnetoopór i efekt Halla, w szerokim zakresie temperatur i pól magnetycznych. Realizacja pracy pozwoli lepiej zrozumieć związki między strukturą elektronową a efektem Nernsta w semimetalach topologicznych.
W zależności od chęci kandydata możliwe jest również samodzielne wytwarzanie materiałów do badań.
