O Instytucie

Oddział zajmuje się syntezami oraz strukturalnymi badaniami dyfrakcyjnymi i spektroskopowymi materiałów mono- i polikrystalicznych. W ramach działalności na rzecz innych Oddziałów Instytutu prowadzi rutynowe badania preparatów proszkowych na rentgenowskim dyfraktometrze polikrystalicznym metodą odbiciową i transmisyjną, także w funkcji temperatury.

Kierownikiem Oddziału jest dr hab. Anna Gągor, prof. INTIBS PAN.

Tematyka badawcza:

• Badania struktury krystalicznej i strukturalnych przemian fazowych materiałów funkcjonalnych takich jak: ferroiki, multiferroiki, przewodniki jonowe, relaksory i dielektryki.        
• Badania skorelowanego nieporządku strukturalnego w kryształach na drodze analizy i modelowania dyfuzyjnego rozpraszania promieniowania rentgenowskiego. 
• Właściwości strukturalne i funkcjonalne metalo-ftalocyjanin.
• Topologiczna analiza oddziaływań międzycząsteczkowych w kryształach.
• Badania dynamiki molekularnej metodami spektroskopii oscylacyjnej z zastosowaniem promieniowania spolaryzowanego i próbek monokrystalicznych.
• Badania charakterystyk spektroskopowych kryształów kompleksów aminokwasów i amin z różnymi kwasami i solami metali. 

STRONA ODDZIAŁU

Reprezentatywne publikacje:

2023

• E. Jach, D.A. Kowalska, M. A. Gusowski, M. Trzebiatowska, M. Krupinski, W. Medycki, J. Jędryka, P.  Staniorowski, A. Cizman" Dynamics of organic cations in switchable quinuclidinium metal chlorides dielectrics" The Journal of Physical Chemistry C 127(5) (2023) 2589–2602
• J. Janczak "Ethylenediamine control of the supramolecular chemistry of magnesium phthalocyanine" Inorganica Chimica Acta 548 (2023) 121362

2022

• K. Fedoruk, D. Drozdowski, M. Mączka, J. Zareba, D. Stefańska, A. Gągor, A. Sieradzki "[Methylhydrazinium]2PbCl4, a Two-Dimensional Perovskite with Polar and Modulated Phases" Inorganic Chemistry, American Chemical Society 61(39) (2022) 15520-15531
• A. Adach, M. Tyszka-Czochara, K. Bukowska-Strakova, P. Rejnhardt, M. Daszkiewicz "In situ synthesis, crystal structure, selective anticancer and proapoptotic activity of complexes isolated from the system containing zerovalent nickel and pyrazole derivatives" Polyhedron 223 (2022) 115943
• D. Drozdowski, A. Gągor, D. Stefańska, J. Zarȩba, K. Fedoruk, M. Mączka, A. Sieradzki "Three-Dimensional Methylhydrazinium Lead Halide Perovskites: Structural Changes and Effects on Dielectric, Linear, and Nonlinear Optical Properties Entailed by the Halide Tuning" The Journal of Physical Chemistry Part C: Nanomaterials, Interfaces and Hard Matter, American Chemical Society 126( 3) (2022) 1600-1610
• R. Kubiak, J. Janczak "Synthesis, structure, and UV-Vis characterization of antimony(III) phthalocyanine: [(SbPc)₂(Sb₂I₈)(SbBr₃)]­₂. Molecules 27 (2022) 1839
• M. Kowalik, J. Masternak, J. Brzeski, M. Daszkiewicz, B. Barszcz "Effect of a lone electron pair and tetrel interactions on the structure of Pb(II) CPs constructed from pyrimidine carboxylates and auxiliary inorganic ions" Polyhedron 219 (2022) 115818

2021

• D.A. Kowalska, V. Kinzhybalo, Y.I. Slyvka, M. Wołcyrz „Crystal structure and enantiomeric layer disorder of a copper(I) nitrate p-coordination compound” Acta Cryst. B 77 (2021) 241-248
• M. Mączka, J.K. Zarȩba, A. Gągor, D. Stefańska, M. Ptak, K. Roleder,  D. Kajewski, A. Soszyński, K.  Fedoruk, A. Sieradzki,  "[Methylhydrazinium]2PbBr4, a Ferroelectric Hybrid Organic-Inorganic Perovskite with Multiple Nonlinear Optical Outputs" 33 (7)  Chemistry of Materials (2021) 2331-2342
• J. Krzywik, M. Aminpour, J. Janczak, E. Maj, M. Moshari, W. Mozga, J. Wietrzyk, J. A. Tuszyński, A. Huczyński, An insight into the anticancer potential of carbamates and thiocarbamates of 10-demethoxy-10-methylaminocolchicine  European Journal of Medicinal Chemistry 215 (2021) 113282
• M.  Ma̧czka, A. Gagor, J.K. Zarȩba, D. Stefanska, M. Drozd, S. Balciunas, M. Šimėnas, J. Banys,  A. Sieradzki; “Three-Dimensional Perovskite Methylhydrazinium Lead Chloride with Two Polar Phases and Unusual Second-Harmonic Generation Bistability above Room Temperature” Chemistry of  Materials 32 (2020) 4072−4082
• P. Hayati, Z. Mehrabadi, M. Karimi, J. Janczak, K. Mohammadi, G.  Mahmoudi, F. Dadi, M.J.S. Fard, A. Hasanzadeh, S. Rostamnia "Photocatalytic Activity of New Nanostructures of Ag(I) Metal-Organic Framework (Ag-MOF) for the Efficient Degradation of MCPA and 2,4-D Herbicides under Sunlight Irradiation" New Journal of Chemistry 45 (2021) 3408-3417

2020

• M. Simenas, S. Balciunas, J.N. Wilson, S. Svirskas, M. Kinka, A. Garbaras, V. Kalendra, A. Gagor, D. Szewczyk, A. Sieradzki, M. Maczka, V. Samulionis, A. Walsh, R. Grigalaitis & J. Banys Suppression of phase transitions and glass phase signatures in mixed cation halide perovskites  Nature Communications11 (2020) 5103
• M. Mączka,  A. Gągor, J.K. Zarȩba, D. Stefanska, M. Drozd, S. Balciunas, M. Šimėnas, J. Banys,  A. Sieradzki "Three-Dimensional Perovskite Methylhydrazinium Lead Chloride with Two Polar Phases and Unusual Second-Harmonic Generation Bistability above Room Temperature" Chemistry of Materials32 (2020) 4072−4082
• M. Drozd "Mechanism of phase transition in guanidinium 4-nitrobenzoate studied by calorimetric and spectroscopic methods" Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 241 (2020) 118663
• M. Mączka,  A. Gągor, A. Stroppa, J.N. Gonçalves, J.K. Zaręba, D. Stefańska, A. Pikul, M. Drozd, A. Adam Sieradzki "Two-dimensional metal dicyanamide frameworks of BeTriMe[M(dca)3(H2O)] (BeTriMe = benzyltrimethylammonium; dca = dicyanamide; M = Mn2+, Co2+, Ni2+): coexistence of polar and magnetic orders and nonlinear optical threshold temperature sensing" Journal of Materials Chemistry C 8 (2020) 11735
• I. Bryndal, M. Drozd, T. Lis, J.K. Zaręba, H. Ratajczak "Structural diversity of hydrogen-bonded complexes comprising phenol-based and pyridine-based components: NLO properties and crystallographic and spectroscopic studies" CrystEngComm 22  (2020) 4552-4565
• F. Moghzi, J. Soleimannejad, E.C. Sañudo, J. Janczak "Dopamine sensing based on ultrathin fluorescent metal-organic nanosheets" ACS Applied Materials & Interfaces 12 (2020) 44499-44507

2017-2019    

• D. Kowalska, E. Piskorska-Hommel, A. Majchrowski, M. Wołcyrz; Modal disorder in rubidium tungstoniobate RbNbWO6 confirmed by EXAFS; Journal of Solid State Chemistry, 276 (2019) 146-151
• J. Zaręba, M. Nyk, J. Janczak, M. Samoć; Three-photon Absorption of Coordination Polymer Transforms UV-to-VIS Thermometry into NIR-to-VIS Thermometry. ACS Applied Materials & Interfaces 11 (2019) 10435−10441
• J. Janczak; Water-Involved Hydrogen Bonds in Dimeric Supramolecular Structures of  Magnesium and Zinc Phthalocyaninato Complexes. ACS Omega 4 (2019) 3673-3683
•  T. J. Bednarchuk, W. Hornfeck, V. Kinzhybalo, Z. Zhou, M. Dušek, A. Pietraszko; The structures and phase transitions in 4-aminopyridinium tetraaquabis(sulfato)iron(III), (C₅H₇N₂)[Fe^III(H₂O)₄(SO4)₂]; Acta Cryst. B 75 (2019) 1144–1151
• M. Rezaei, A. Abbasi, R. Dinarvand, M. Jeddi-Tehrani, J. Janczak; Design and Synthesis of a Biocompatible 1D Coordination Polymer as Anti-Breast Cancer Drug Carrier, 5‑Fu: In Vitro and in Vivo Studies. ACS Appl. Mater. Interfaces 10 (2018) 17594−17604
• I. Hladka, D. Volyniuk, O. Bezvikonnyi, V. Kinzhybalo, T. J. Bednarchuk, Y. Danyliv, R. Lytvyn, A. Lazauskas, J. V. Grazulevicius; Polymorphism of derivatives of tert-butyl substituted acridan and perfluorobiphenyl as sky-blue OLED emitters exhibiting aggregation induced thermally activated delayed fluorescence; J. Mater. Chem. C 6 (2018) 13179–13189
• A. Gągor, G. Banach, M. Wȩcławik, A. Piecha-Bisiorek, R. Jakubas; The lone-pair-electron-driven phase transition and order-disorder processes in thermochromic (2-MIm)SbI4organic-inorganic hybrid. Dalton Transactions  46 (2017)  16605-16614
• M. Drozd, M. Daszkiewicz; A synthesis, X-ray crystallographic and vibrational studies of guanidinium o-nitrobenzoate hydrate. New NLO crystal in guanidinium nitrobenzoate family. Journal of Molecular Structure 1161 (2018) 383-392
• T. J. Bednarchuk, D. Kowalska, V. Kinzhybalo, M. Wołcyrz; Temperature-induced reversible structural phase transition and X-ray diffuse scattering in 2-amino-3-nitropyridinium hydrogen sulfate; Acta Cryst. B 73 (2017) 337–346

Aparatura:

1. Badania struktury

• czterokołowy monokrystaliczny dyfraktometr rentgenowski X’calibur firmy Oxford Diffraction z detektorem CCD Atlas, helową przystawką nadmuchową HeliJet firmy Oxford Diffraction (T = 10 – 300 K) oraz niskotemperaturową nadmuchową przystawką azotową Oxford Cryosystem Cryostream 800 Plus (T = 80 – 500 K).
• czterokołowy monokrystaliczny dyfraktometr rentgenowski KM4 z detektorem CCD, z niskotemperaturową nadmuchową przystawką azotową Oxford Cryosystem {Cryostream 600} (85–300 K) oraz wysokotemperaturową przystawką Oxford Diffraction (T = 300–700 K), na wyposażeniu dyfraktometru znajduje się wysokociśnieniowa komora Merrilla–Bassetta, umożliwiająca pomiary w warunkach ciśnienia hydrostatycznego do 10 GPa.
• rentgenowski dyfraktometr proszkowy X’Pert Pro firmy PANalitycal z niskotemperaturową azotową przystawką nadmuchową Oxford Cryosystem 700 (110–300 K) oraz wysokotemperaturową zamkniętą przystawką HTK 1200 firmy Paar (325–1470 K); dyfraktometr umożliwia pracę w geometrii odbiciowej Bragga-Brentano z użyciem monochromatora typu Johanssona oraz w geometrii transmisyjnej (dla próbek płaskich lub kapilar) z użyciem zwierciadła ogniskującego. 

2. Badania optyczne

• stanowisko do badań optycznych składające się z dwóch mikroskopów firmy Olympus: mikroskopu BX53 przeznaczonego do obserwacji w świetle spolaryzowanym, z możliwością obserwacji ortoskopowych i figur konoskopowych, wyposażonego w przystawkę temperaturową THMS 600 firmy Linkam (77–873 K) oraz kamerę wideo CCD XC50 do rejestracji obrazów, oraz mikroskopu SZX19 do obserwacji stereoskopowych w świetle przechodzącym i odbitym, z możliwością rejestracji obrazów kamerą XC50. 

3. Badania spektroskopowe

• Spektrometr fourierowski na podczerwień (IR) i daleką podczerwień (FIR) Bruker IFS-88 (zakres 4800–30 cm⁻¹, rozdzielczość 0,5 cm⁻¹), z przystawką FRA-106 do pomiarów fourierowskich widm Ramana (zakres pomiarowy 3500–80 cm⁻¹); zakres temperatur od 13 K do 1000 K zarówno na próbkach proszkowych jak i na próbkach monokrystalicznych w świetle spolaryzowanym techniką transmisyjną i techniką refleksyjną.
• Spektrofotometr ramanowski Jobin-Yvon Ramanor U-1000 z detektorem CCD i fotopowielaczem. Zakres pomiarowy 10–4000 cm⁻¹, z rozdzielczością do 0,1 cm⁻¹ w zakresie temperatur od 13 K do 1000 K. 

4. Badania przejść fazowych

• Różnicowy kalorymetr skaningowy Perkin-Elmer 8000 (zakres pomiarowy od 100 K do 870 K) z przystawką TGA model PE-TGA4000, zakres pomiarowy od temperatury pokojowej do 1300 K. 

Pracownicy: