Dla studentów

Promotor: dr hab. Paweł Głuchowski, prof. INTiBS PAN

Dane kontaktowe:

Opis:

Dynamiczny rozwój laserów opartych na Nd³⁺:YAG stworzył rosnące zapotrzebowanie na wydajne i stabilne absorbenty nasycalne, w szczególności materiały Cr⁴⁺:YAG stosowane w generacji ultrakrótkich impulsów. Choć monokryształy tego typu są znane i wykorzystywane od dekad, ich właściwości wciąż nie są w pełni zoptymalizowane, a ograniczenia takie jak resztkowa absorpcja czy efektywne kanały relaksacji bezpromienistej nadal stanowią istotne wyzwanie technologiczne. Wskazuje to na istnienie niewykorzystanego potencjału w zakresie inżynierii lokalnego otoczenia centrów optycznych Cr⁴⁺.

Projekt doktorski koncentruje się na zrozumieniu i kontrolowaniu zależności pomiędzy strukturą lokalną centrum (CrO₄)^6- a jego właściwościami spektroskopowymi i laserowymi. Szczególny nacisk zostanie położony na wpływ deformacji strukturalnych, symetrii oraz oddziaływań sieciowych na procesy absorpcji i relaksacji energii. W przeciwieństwie do klasycznych monokryształów, materiały nanoceramiczne otwierają zupełnie nowe możliwości, umożliwiają precyzyjne sterowanie mikrostrukturą, defektami oraz lokalnym środowiskiem jonów aktywnych, co pozwala na świadome projektowanie właściwości optycznych.

Jednym z kluczowych kierunków badań podczas doktoratu będzie wykorzystanie efektów ciśnienia (zewnętrznego lub wewnętrznego, generowanego na poziomie mikrostruktury) do modyfikacji geometrii centrów Cr⁴⁺. Takie podejście daje unikalną możliwość „strojenia” poziomów energetycznych, szerokości pasm absorpcyjnych oraz efektywności procesów bezpromienistych, a więc parametrów krytycznych z punktu widzenia pracy laserów impulsowych.

Doktorant będzie zaangażowany w pełen cykl badawczy: od syntezy nanoceramicznych materiałów laserowych, przez ich zaawansowaną charakterystykę strukturalną i spektroskopową, aż po analizę mechanizmów fizycznych odpowiedzialnych za obserwowane właściwości. Nie oferujemy jedynie miejsca w laboratorium, ale możliwość prowadzenia badań na styku nowoczesnej inżynierii materiałowej i fizyki ciała stałego, których celem jest zdefiniowanie na nowo granic wydajności laserów impulsowych. Praca daje możliwość realnego wkładu w rozwój nowej generacji materiałów dla fotoniki i technologii laserowych oraz publikacji wyników w renomowanych czasopismach naukowych.