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

Lista wszystkich artykułów opublikowanych przez pracowników Oddziału Badań Strukturalnych znajduje się pod adresem: BAZA WIEDZY OBS 

2024

• D. Drozdowski, A. Kabański, D. Stefańska, M. Ptak, M. Mączka, A. Gągor "Layered methylhydrazinium lead halide perovskites: new crystal polymorphs with a tailored band gap and photoluminescence colour via halide substitution" J. Mater. Chem. C 12 (2024)  6653-6662
• M. Simenas, A. Gagor, J. Banys, M. Maczka "Phase Transitions and Dynamics in Mixed Three- and Low-Dimensional Lead Halide Perovskites" Chem. Rev. 124(5) (2024) 2281–2326
• M. Trzebiatowska, D. A. Kowalska, A. Ciżman, N. A. Wójcik, R. J. Barczyński, A. Pikul, J. K. Zaręba, M. Palewicz, T. Piasecki, K. Roleder, M. Gusowski, M. Mączka "The influence of azide and imidazole on the properties of Mn- and Cd-based networks: conductivity and nonlinear phenomena" J. Mater. Chem. C 12 (2024) 15119–15136
• K. Idczak, E. Jach, D. A. Kowalska, P. Wieczorek, A. Ciżman "An insight into the structure of nanocomposites in porous glasses and their interactions after contact with the environment" Applied Surface Science 669 (2024) 160390
• M. Sobiech, P. Luliński, K. Synoradzki, T. Bednarchuk, M. Janczura, V. Provorova, J. Giebułtowicz “Implementing magnetic molecularly imprinted solid phase extraction to analytical method for determination of 2-phenethylamine in cocoa powder and chocolate by LC-MS/MS system” Microchemical Journal 205 (2024) 111155
• D. Budzikur-Maciąg, V. Kinzhybalo, K. Ślepokura "Structural landscape studies of aminopyridinium hypodiphosphates: dehydration and polymorphism in 4-aminopyridinium salts" CrystEngComm 26 (2024) 6861–6872
• V. Kinzhybalo, J. Wojciechowski, P. Szklarz, A. Piecha-Bisiorek, M. Otręba, M. Siczek, K. Ślepokura "Sodium hypodiphosphate – a new ionic conductor. Synthesis, stability, conductivity and 3D electron diffraction crystal structure" J. Mater. Chem. C 12 (2024) 11347–11351
• K. Dyk, V. Kinzhybalo, Y. Horak, S. Butenko, M. Siczek, D. M. Kamiński "Bending the bonds: unveiling halogen interactions in the elastic polymorph of 2,5-bis­(3-bromo­phenyl)­furan" J. Appl. Cryst. 57 (2024) 104–114
• J. Janczak "Ethylenediamine control of the solid-state supramolecular chemistry of zinc phthalocyanine" Polyhedron 250 (2024) 116835
• A.F. Kateshali, F. Moghzi, J. Soleimannejad,  J. Janczak "Bacterial Cellulose – Based MOF Hybrid as a Sensitive Switch Off – On Luminescent Sensor for the Selective Recognition of L-Histidine" Inorg. Chem. 63 (2024) 3560-3571
• B.Z. Momeni, N. Davarzani, J. Janczak, N. Ma, A.S. Abd-El-Aziz "Progress in design and applications of supramolecular assembly of 2,2’:6’,2”-terpyridine-based first row d-block elements" Coordination Chemistry Reviews 506 (2024) 215619
• F. K. Arash, J. Soleimannejad,  J. Janczak "Ultrasound-Assisted Synthesis of Eu3+-Functionalized Zn(II) Coordination Polymer as Fluorescent Dual Detection Probe for Highly Sensitive Recognition of Hg(II) and L-Cys" Acta Cryst. B80 (2024) 208-218
• Z. Tylczyński, M. Wiesner, Z. Czapla,  A. Gągor "Spontaneous piezoeletric effect as evidence of ferroelastoelectricity in guanidine zinc sulfate crystal" Scientific Reports 14 (2024) 18020 
• M. Mączka,J.K. Zaręba, A. Nowok, N. Sokołowski, A. Sieradzki, A. Gągor, M. Ptak "Two-Dimensional Lead Iodide Perovskites with Extremely Reduced Dielectric Confinement: Embedded Self-Erasing Second-Harmonic Generation Switching, Thermochromism, and Photoluminescence" Chem. Mater.  36(21) (2024) 10758–10772
• M. Rowińska, D. Stefańska, T.J. Bednarchuk, J.K. Zaręba, R. Jakubas, A. Gągor "Polymorphism and Red Photoluminescence Emission from 5s2 Electron Pairs of Sb(III) in a New One-Dimensional Organic–Inorganic Hybrid Based on Methylhydrazine: MHy2SbI5" Molecules 29(2) (2024) 455

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
• M. Trzebiatowska, D.A. Kowalska, M.A. Gusowski, E. Jach, A. Ciżman "Dielectric switching in correlation with the structural phase transitions in tetrapropylammonium perchlorate" Phys. Chem. Chem. Phys. 25 (2023) 1269–1278
• M. Wojtaś, T. Bednarchuk, I. Bdikin “New hybrid: [H-β-(4-pyridyl)-Ala-OH] tetrafluoroborate – crystal structure and strong piezoelectricity” CrystEngComm 25 (2023) 3609
• K. Wydra, V. Kinzhybalo, J. Lisowski "Solid state structures and solution behaviour of tetranuclear lanthanide(III) carbonate-bridged coordination compounds of chiral 3 + 3 amine macrocycle" Dalton Trans. 52 (2023) 11992–12001
• D. Budzikur-Maciąg, V. Kinzhybalo, K. Ślepokura "Structural variety and dehydration in 3-aminopyridine–hypodiphosphoric acid–water system" CrystEngComm 25 (2023) 3826–3836
• S.Lakhera, M. Rana, K. Devlal, N. Kanagathara, J. Janczak" Photovoltaic characteristic of organic heterocyclic 2,9-dimethyl quinacridone in different solvents using DFT approach" J.  Photochem.  Photobiol. A: Chemistry 441 (2023) 114664
• M. Najafi, J. Janczak "A New 2D Coordination Polymer as Bifunctional Heterogeneous Catalyst for Tandem Deacetalization-Knoevenagel Reaction"  Appl. Organomet. Chem.   37 (2023) e7229
• D. Drozdowski, K. Fedoruk, A. Kabanski, M. Maczka, A. Sieradzki, A. Gagor "Broadband yellow and white emission from large octahedral tilting in (110)-oriented layered perovskites: imidazolium-methylhydrazinium lead halides" Journal of Materials Chemistry C 11(14) (2023) 4907 - 4915
• P. Szklarz, A. Gągor, R. Jakubas, W. Medycki, G. Bator " Temperature symmetry breaking and properties of lead-free organic-inorganic hybrids: bismuth(iii) iodide and antimony(iii) iodide: (S(CH3)3)3[Bi2I9] and (S(CH3)3)3[Sb2I9]" Dalton Transactions 52(34) (2023) 11981 - 11991
• M. Rowińska, A. Piecha-Bisiorek, W. Medycki, P. Durlak, R. Jakubas, A. Gagor "Structural, Electric and Dynamic Properties of (Pyrrolidinium)3[Bi2I9] and (Pyrrolidinium)3[Sb2I9]: New Lead-Free, Organic–Inorganic Hybrids with Narrow Band Gaps" Molecules 28(9) (2023) 3894
• M. Mączka, D. Drozdowski, D. Stefańska, A. Gągor "Zero-dimensional mixed-cation hybrid lead halides with broadband emissions" Inorganic Chemistry Frontiers 10(24) (2023) 7222 – 7230
• M. Stępień, A. Marszałek-Harych, M. Gazińska, A. Gągor, Ł. John, J. Ejfler "Novel Latent Catalyst for Ring-Opening Polymerization of 1,3-Benzoxazines Triggered by a Dual Ionic/Non-ionic Monomer Partnership" Macromolecules 56(15) (2023) 5730 - 5742
• M. Mączka, M. Ptak, A. Gągor, J.K. Zaręb, X. Liang, S. Baliunas, O.A. Semenikhin, O.I. Kucheriv, I.A. Guralskiy, S. Shova, A. Walsh, J. Banys, M. Šimėnas "Phase Transitions, Dielectric Response, and Nonlinear Optical Properties of Aziridinium Lead Halide Perovskites" Chemistry of Materials 35(22) (2023) 9725 - 9738

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

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