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.

OBS

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. 

Reprezentatywne publikacje:

2021    Mirosław Ma̧czka, Anna Gagor, Jan K. Zarȩba, Dagmara Stefanska, Marek Drozd, Sergejus Balciunas, Mantas Šimėnas, Juras Banys, and Adam Sieradzki; “Three-Dimensional Perovskite Methylhydrazinium Lead Chloride with Two Polar Phases and Unusual Second-Harmonic Generation Bistability above Room Temperature”, Chem. Mater. 2020, 32, 4072−4082

2021    P. Hayati, Z. Mehrabadi, M. Karimi, Jan 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    Marek Drozd; Mechanism of phase transition in guanidinium 4-nitrobenzoate studied by calorimetric and spectroscopic methods; Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy Volume 241, 2020, 118663

2020    Mirosław Mączka,  Anna Gągor, Alessandro Stroppa, João Nuno Gonçalves, Jan K. Zaręba, Dagmara Stefańska, Adam Pikul, Marek Drozd  and  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; J. Mater. Chem. C,2020, 8, 11735

2020    Iwona Bryndal, Marek Drozd, Tadeusz Lis, Jan K. Zaręba and Henryk Ratajczak; Structural diversity of hydrogen-bonded complexes comprising phenol-based and pyridine-based components: NLO properties and crystallographic and spectroscopic studies, CrystEngComm, 2020,22, 4552-4565

2020    F. Moghzi, J. Soleimannejad, E.C. Sañudo, Jan Janczak; Dopamine sensing based on ultrathin fluorescent metal-organic nanosheets; ACS Applied Materials & Interfaces 12 (2020) 44499-44507.

2019    Dorota Kowalska, Edyta Piskorska-Hommel, Andrzej Majchrowski, Marek Wołcyrz; “Modal disorder in rubidium tungstoniobate RbNbWO6 confirmed by EXAFS”; Journal of Solid State Chemistry, 276, 2019, 146-151; https://doi.org/10.1016/j.jssc.2019.04.037

2019   J. Zaręba, M. Nyk, Jan 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.

2019   Jan Janczak; Water-Involved Hydrogen Bonds in Dimeric Supramolecular Structures of  Magnesium and Zinc Phthalocyaninato Complexes. ACS Omega, 4 (2019) 3673-3683.

2019   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)[FeIII(H2O)4(SO4)2]; Acta Cryst. B75 (2019) 1144–1151.

2018   M. Rezaei, A. Abbasi, R. Dinarvand, M. Jeddi-Tehrani, Jan 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

2018    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.

2018    Gągor, A., Banach, G., Wȩcławik, M., Piecha-Bisiorek, A., Jakubas, R. The lone-pair-electron-driven phase transition and order-disorder processes in thermochromic (2-MIm)SbI4organic-inorganic hybrid, Dalton Transactions, 2017, 46(47), pp. 16605-16614

2018    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

2017   Tamara J. Bednarchuk, Dorota Kowalska, Vasyl Kinzhybalo and Marek Wołcyrz; “Temperature-induced reversible structural phase transition and X-ray diffuse scattering in 2-amino-3-nitropyridinium hydrogen sulfate”; Acta Cryst. (2017). B73, 337–346, https://doi.org/10.1107/S2052520617001524

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: