Ułatwienia dostępu

Skip to main content

O Instytucie

Oddział Spektroskopii Optycznej

Oddział zajmuje się wytwarzaniem materiałów luminescencyjnych o potencjalnych zastosowaniach w optoelektronice, fotonice, telekomunikacji oraz badanie ich właściwości dielektrycznych i optycznych.

Kierownikiem Oddziału jest prof. dr hab. Przemysław Dereń

Tematyka badawcza

  • Synteza, określanie oraz badanie mechanizmów przemian fazowych, właściwości strukturalnych, cieplnych, elektrycznych, dielektrycznych, magnetycznych, luminescencyjnych oraz fononowych nowych funkcjonalnych organiczno-nieorganicznych związków hybrydowych dla zastosowań w optoelektronice
  • Synteza oraz charakterystyka właściwości strukturalnych, fononowych oraz emisyjnych wybranych materiałów tlenkowych
  • Synteza oraz charakteryzacja optyczna koloidalnych nanocząstek luminescencyjnych.
  • Synteza kropek kwantowych związków binarnych grupy II-VI (CdSe, CdS itd.) oraz związków grupy I-III-VI (AgInS2, CuInS2 )
  • Synteza nanocząstek wykazujących efekt uwięzienia kwantowego typu quasi-2D tj., nano-płytek CdSe.
  • W ostatnim czasie szczególna uwaga poświęcona jest również syntezie tzw., „sztucznych molekuł”, tj., koloidalnych układów wzajemnie oddziałujących kropek kwantowych łączonych ze sobą w sposób intencjonalny.
  • Synteza oraz charakterystyka fizykochemiczna nowych materiałów kompozytowych typu PF@biomateriał (PM = porowate sieci MOF lub COF, biomateriał = hydroksyapatyt, bioaktywne szkło) w kierunku bioaplikacji
  • Fosfory do oświetlenia, w medycynie, ogrodnictwie i do zabezpieczeń papierów wartościowych oraz do cięcia fotonowego, przesuwniki fotonowe
  • Wytwarzanie i badanie właściwości nowych materiałów luminescencyjnych przydatnych do zastosowań w optoelektronice, fotonice i telekomunikacji.
  • Badanie procesów transferu energii wzbudzenia odpowiedzialnych za emisję stokesowską i antystokesowską w luminoforach zawierających jony lantanowców i metali przejściowych.
  • Badanie oddziaływań matryca-aktywator i przejść międzykonfiguracyjnych w materiałach scyntylacyjnych i konwertorach promieniowania wysokoenergetycznego na emisję w obszarze widzialnym.
  • Badanie właściwości emisyjnych nanomateriałów w postaci nanoproszków, nanoceramik i cienkich warstw w powiązaniu z ich morfologią i rozmiarem ziaren.
  • Badanie zjawiska laserowo indukowanej szerokopasmowej białej emisji w nanokrystalicznych materiałach związków lantanowców oraz materiałach węglowych.
  • Badanie zjawiska generacji wodoru z wykorzystaniem procesów fotokatalitycznych.
  • Nowe związki i materiały do przechowywania informacji optycznych, trwałe luminofory, ceramika laserowa i scyntylacyjna)

Struktura Oddziału

Grupa Spektroskopii Zaawansowanych Materiałów Hybrydowych

  • Prof dr hab. Jerzy Hanuza emerytowany, niepełny etat
  • dr hab. Mirosław Mączka kierownik grupy
  • Dr hab. Maciej Ptak
  • Dr Aneta Ciupa-Litwa urlop wychowawczy lub bezpłatny, niepełny etat
  • Dr Paweł Tomaszewski specjalista/pracownik techniczny
  • Dr Monika Trzebiatowska niepełny etat
  • Mgr inż. Adam Kabański doktorant
  • Mgr inż. Szymon Smółka doktorant
  • Mgr Jan Zienkiewicz doktorant

Grupa Spektroskopii Materiałów Laserowych

  • Witold Ryba-Romanowski prof emeryt. Zatrudnienie na część etatu
  • Dr hab. Piotr Solarz - adiunkt
  • Dr hab. Radosław Lisiecki - adiunkt
  • Dr Jarosław Komar - adiunkt
  • Dr Adam Strzęp - Zatrudnienie na część etatu
  • Dr Bogusław Macalik - techniczny, starszy specjalista
  • Mgr Robert Kowalski - techniczny

Grupa Spektroskopii Pojedynczych Nanocząstek   

  • Dr hab. Bartłomiej Cichy kierownik grupy
  • Mgr Rafał Kosman doktorant
  • Mgr Piotr Żemojtel doktorant
  • Dr Adam Olejniczak wypromowany doktorant – obecnie postdoc

Grupa Bioaktywnych nanocząstek

  • dr hab. Anna Łukowiak, prof. INTiBS PAN
  • dr Yurii Gerasymchuk - adiunkt
  • mgr Anna Wędzyńska - technik
  • dr Marzena Fandzloch, - adiunkt
  • mgr Katarzyna Hałubek-Głuchowska - doktorantka
  • mgr Weronika Bodylska – doktorantka
  • Beata Barszcz - magistrantka

Grupa Fosforów i Perowskitów

  • Prof. Dr. Hab. Przemysław Dereń - leader
  • dr Dagmara Stefańska - adiunkt
  • dr Natalia Miniajluk-Gaweł – adiunkt,
  • dr Karol Lemański - adiunkt,
  • dr Bartosz Bondzior - - adiunkt,
  • dr Nadia Rebrova – adiunkt,
  • Mgr Thi Hong Quan Vu, - doktorantka,
  • Mgr Patycja Zdeb - doktorantka.

Zjawiska indukowane laserem - spektroskopia i generacja wodoru

  • Prof dr hab. Wiesław Stręk Profesor
  • Prof. dr hab. Dariusz Hreniak Profesor
  • Dr inż. Paweł Głuchowski adiunkt
  • Dr Robert Tomala adiunkt
  • Dr Mariusz Stefański adiunkt
  • Dr Mateusz Oleszko niepełny etat
  • Dr Mykhailo Chaika adiunkt
  • Dr Vitalii Boiko adiunkt
  • Dr Joao Marcos Goncalves adiunkt
  • Mgr. inż. Przemysław Wiewiórski specjalista/pracownik techniczny
  • Mgr inż. Daniela Kujawa doktorant
  • Mgr Agata Musiałek doktorant
  • Mgr. Inż. Damian Bęben doktorant wdrożeniowy
  • Mgr Alison Felix de Araujo Maia doktorant wdrożeniowy
  • Mgr. Mateusz Łysień doktorant wdrożeniowy
  • Mgr inż. Piotr Żemojtel doktorant
  • Mgr Katarzyna Lenczewska              doktorant
  • Mgr Agnieszka Hojeńska specjalista/pracownik techniczny
  • dr inż Adam Olejniczak

Reprezentatywne publikacje

  • High Efficiency Emission of Eu2+ Located in Channel and Mg-Site of Mg2Al4Si5O18 Cordierite and Its Potential as a Bi-Functional Phosphor toward Optical Thermometer and White LED Application D. Stefańska, P.J. Dereń, Adv. Optical Mater. 2020, 8, 2001143
  • Method to Measure the Degree of Reduction of Eu3+ to Eu2+: How Anion and Cation Vacancies Influence the Degree of Reduction P.J. Dereń, D. Stefańska, M. Ptak, P. Wiśniewski, Phys. Chem. C 2021, 125, 24505−24514.
  • Metal-Organic Framework Optical Thermometer Based on Cr3+ Ion Luminescence A. Kabański, M. Ptak, D. Stefańska, ACS Applied Materials and Interfaces 2023, 15, 7074-7082
  • Pressure-Driven Phase Transition in Two-Dimensional Perovskite MHy2PbBr4 M. Mączka, S. Sobczak, P. Ratajczyk, F.F. Leite, W. Paraguassu, F. Dybała, A.P. Herman, R. Kudrawiec, A. Katrusiak, Chemistry of Materials 2022, 34, 7867–7877
  • Near-Infrared Phosphorescent Hybrid Organic-Inorganic Perovskite with High-Contrast Dielectric and Third-Order Nonlinear Optical Switching Functionalities Mączka, A. Nowok, J.K. Zaręba, D. Stefańska, A. Gągor, M. Trzebiatowska, A. Sieradzki, ACS Applied Materials and Interfaces 2022, 14, 1460–1471
  • Molecular spectroscopy of hybrid organic-inorganic perovskites and related compounds Ptak, A. Sieradzki, M. Simenas, M. Mączka, Coordination Chemistry Reviews 2021, 448, 21418
  • [Methylhydrazinium]2PbBr4, a Ferroelectric Hybrid Organic–Inorganic Perovskite with Multiple Nonlinear Optical Outputs Mączka, J.K. Zaręba, A. Gągor, D. Stefańska, M. Ptak, K. Roleder, D. Kajewski, A. Soszyński, K. Fedoruk, A. Sieradzki, Chemistry of Materials 2021, 33, 2331–2342
  • Suppression of phase transitions and glass phase signatures in mixed cation halide perovskites Simenas, S. Balciunas, J.N. Wilson, S. Svirskas, M. Kinka, A. Garbaras, V. Kalendra, A. Gagor, D. Szewczyk, A. Sieradzki, M. Mączka, V. Samulionis, A. Walsh, R. Grigalaitis, J. Banys, Nature Communications 2020, 11, 5103
  • Three-Dimensional Perovskite Methylhydrazinium Lead Chloride with Two Polar Phases and Unusual Second-Harmonic Generation Bistability above Room Temperature Mączka, A. Gągor, J.K. Zaręba, D. Stefańska, M. Drozd, S. Balciunas, M. Šimėnas, J. Banys, A. Sieradzki, Chemistry of Materials 2020, 32, 4072–4082
  • Methylhydrazinium Lead Bromide: Noncentrosymmetric Three-Dimensional Perovskite with Exceptionally Large Framework Distortion and Green Photoluminescence Mączka, M. Ptak, A. Gągor, D. Stefańska, J.K. Zarȩba, A. Sieradzki, Chemistry of Materials 2020, 32, 1667–1673
  • Exploring the Impact of Structure Sensitive Factors on Thermographic Properties of Dy3+- Doped Oxide R. Lisiecki, J. Komar, B. Macalik, M. Głowacki, M. Berkowski, W. Ryba-Romanowski, Crystals, Materials, 14 (2021) 2370
  • Investigating the structure-sensitive factors relevant to cryogenic laser operation of Yb3+ ions in oxide crystals, R. Lisiecki, J. Komar, B. Macalik, P. Solarz, M. Berkowski, W. Ryba-Romanowski, J. Lumin. 252 (2022) 119418
  • VIS-VUV Spectroscopy of Heavily Tb and Eu Doped Gadolinium Aluminum Borate (GAB) Crystal, P. Solarz, M. Sobczyk, E. Beregi, R. Lisiecki, K. Lengyel, L.Kovacs, W. Ryba-Romanowski, J. Lumin. 257 (2023) 119717
  • Nanoscale ferroelectricity in pseudo-cubic sol-gel derived barium titanate - bismuth ferrite (BaTiO3- BiFeO3) solid solutions Pakalniskis, A. Lukowiak, G. Niaura, P. Głuchowski, D. Karpinksy, D.O. Alikin, A.S. Abramov, A. Zhaludkevich, M. Silibin, A.L. Kholkin, R. Skaudžius, W. Strek, A. Kareiva, J. Alloys Compd. 830 (2020) 154632
  • From flexible electronics to flexible photonics: A brief overview C. Righini, J. Krzak, A. Lukowiak, G. Macrelli, S. Varas, M. Ferrari, Opt. Mater. 115 (2021) 111011,
  • Modification of insulin amyloid aggregation by Zr phthalocyanines functionalized with dehydroacetic acid derivatives Chernii, Y. Gerasymchuk, M. Losytskyy, D. Szymański, I. Tretyakova, A. Łukowiak, V. Pekhnyo, S. Yarmoluk, V. Chernii, V. Kovalska, PLOS ONE 16 (2021) e024904
  • Upconversion luminescence of silica–calcia nanoparticles co-doped with Tm3+ and Yb3+ ions Halubek-Gluchowska, D. Szymański, T.N.L. Tran, M. Ferrari, A. Lukowiak, Materials, 14 (2021) 937
  • Structural and functional properties of fluorinated silica hybrid barrier layers on flexible polymeric foil Startek, A. Szczurek, T.N.L. Tran, J. Krzak, A. Bachmatiuk, A. Lukowiak, Coatings 11 (2021) 573
  • Novel CaO–SiO2–P2O5 nanobioglass activated with hafnium phthalocyanine Gerasymchuk, A. Wedzynska, A. Lukowiak, Nanomaterials 12 (2022) 1719
  • Synthesis and characterization of sol–gel-derived SiO2‒CaO particles: Size impact on glass (bio)properties Fandzloch, W. Bodylska, K. Roszek, D. Szymański, A. Jaromin, A. Lukowiak, Particle & Particle System Characterization 2023
  • Bioactive nanoglasses and xerogels (SiO2–CaO and SiO2–CaO–P2O5) as promising candidates for biomedical applications M. Fandzloch, W. Bodylska, A.W. Augustyniak, K. Roszek, A. Jaromin, A. Lukowiak, Ceramics International 2023, 49, 7438–7451
  • Solvothermally-derived nanoglass as a highly bioactive material Fandzloch, W. Bodylska, K. Roszek, K. Halubek-Gluchowska, A. Jaromin, Y. Gerasymchuk, A. Lukowiak, Nanoscale 2022, 14, 5514–552
  • Effect of ZnO on sol–gel glass properties toward (bio)application M. Fandzloch, W. Bodylska, B. Barszcz, J. Trzcińska-Wencel, K. Roszek, P. Golińska, A. Lukowiak, Polyhedron 2022, 223, 115952
  • Cation-Exchange in Metal-Organic Framework as a Strategy to Obtain New Material for Ascorbic Acid Detection W. Bodylska, M. Fandzloch, R. Szukiewicz, A. Lukowiak, Nanomaterials 2022, 12, 4480
  • Sawhorse-type ruthenium complexes with triazolopyrimidine ligands - what do they represent in terms of cytotoxic and CORM compounds? M. Fandzloch, T. Jędrzejewski, J. Wiśniewska, J. Sitkowski, L. Dobrzańska, A.A. Brożyna, S. Wrotek, Dalton Transactions 2022, 51, 8804–8820
  • New organometallic ruthenium(ii) complexes with purine analogs - a wide perspective on their biological application M. Fandzloch, T. Jędrzejewski, L. Dobrzańska, G. Esteban-Parra, J. Wiśniewska, A. Paneth, P. Paneth, J. Sitkowski, Dalton Transactions 2021, 50, 5557–5573
  • Nanoencapsulation of a ruthenium(ii) complex with triazolopyrimidine in liposomes as a tool for improving its anticancer activity against melanoma cell lines Fandzloch, A. Jaromin, M. Zaremba-Czogalla, A. Wojtczak, A. Lewińska, J. Sitkowski, J. Wiśniewska, I. Łakomska, J. Gubernator, Dalton Transactions 2020, 49, 1207–1219
  • First dinuclear rhodium(II) complexes with triazolopyrimidines and the prospect of their potential biological use M. Fandzloch, A.W. Augustyniak, L. Dobrzańska, T. Jędrzejewski, J. Sitkowski, M. Wypij, P. Golińska, Journal of Inorganic Biochemistry 2020, 210, 111072
  • Boosting Continuous‐Wave Laser‐Driven Nonlinear Photothermal White Light Generation by Nanoscale Porosity Guojun Zheng, Xiaofeng Liu, Jianhong Wu, Dao Zhang, Duoduo Zhang, Zhousu Xu, Yanxia Cui, Jianrong Qiu, Wieslaw Strek, Advanced Materials, 2022 34 (11), 2106368
  • Laser induced hydrogen emission from ethanol with dispersed graphene particles Wiesław Strek, Wlodzimierz Mista, Przemyslaw Wiewiorski, Robert Tomala, Chemical Physics Letters, 2021 775, 138649
  • Laser-induced generation of hydrogen from methanol vapor Wiesław Stręk, Przemysław Wiewiórski, Włodzimierz Miśta, Robert Tomala, Mariusz Stefański, International Journal of Hydrogen Energy 2022 47(63), 27032-27037

Aparatura

  • Spektrometr FT-Ramana MultiRAM (Bruker) z linią wzbudzającą 1064 nm oraz wbudowanym polaryzatorem do pomiarów widm Ramana w zakresie 3600−50 cm–1.
  • Spektrometr FT-Ramana RFS 100/S (Bruker) z linią wzbudzającą 1064 nm do pomiarów widm Ramana w zakresie 3600−80 cm–1, 5–300 K.
  • Spektrometr FTIR NicoletTM iS50 (Thermo Fisher) do pomiarów widm transmisyjnych, odbiciowych oraz ATR w zakresie bliskiej, średniej i dalekiej podczerwieni, 12500–50 cm–1, 5–850 K
  • Mikroskop FTIR NicoletTM iN10 (Thermo Fisher) do pomiarów widm transmisyjnych, odbiciowych, ATR oraz mapowania w zakresie średniej podczerwieni, 4000–400 cm–1, 80–850 K
  • Laser femtosekundowy Coherent Libra-S- Laser (długość fali generacji 800 nm, szerokość czasowa impulsu poniżej 100 fs, energia 1 mJ przy repetycji 1kHz). System Libra składa się z pięciu modułów, tzn głównego lasera (Vitesse: laser Ti:Szafir w kombinacji z laserem Coherent Verdi), lasera pompującego YLF:Nd, wzmacniacza regeneracyjnego (RA), układu kompresującego i cyfrowo-analogowego konwertora (DAC)
  • Optyczny Oscylator Parametryczny Coherent OPerASolo – dwustopniowy wzmacniacz białego kontinuum zestawiony z laserem Libra. Układ generuje impulsy w zakresie spektralnym 230 – 2800 nm
  • Kamera Smugowa Hamamatsu C5680 z rozdzielczością czasową lepszą niż 50 ps. Efektywny zakres spektralny 200 - 1000 nm
  • Laser impulsowy YAG:Nd Surelite I-10 Continuum z powielaniem częstotliwości, Repetycja 1- 10 Hz (λ’ = 1064 nm, , P = 4,6 W; λ’’ = 532 nm, P = 2,4 W; λ’’’ = 355 nm, P = 0,9 W)
  • Optyczny Oscylator Parametryczny Surelite Continuum generujący impulsy w zakresie 400 – 2000 nm
  • Spektrofluorymetr DongWoo Optron zawierający ksenonową lampę wzbudzającą, monochromator wzbudzenia DM 158i , monochromator pomiarowy DM 711, wymienne detektory: fotopowielacz, detektor AlGaAs, detektor PbS
  • Optyczny przepływowy kriostat helowy z pompą i regulatorem temperatury.
  • System konfokalny do pomiaru emisji światła z pojedynczych nanocząstek.W skład systemu wchodzą:
    1. Mikroskop optyczny odwrócony Nikon Eclipse Ti2e, obiektyw immersyjny CFI HP Plan Apo VC 100X/1.40 NA, obiektyw Plan Fluor 20X/0.50
    2. Skaner piezoelektryczny XYZ Physik Instrumente (PI) P-545.3R8H XYZ
    3. Zakres przesuwu: 200 µm x 200 µm x 200 µm
    4. Rozdzielczość: 1nm
    5. Spektrograf ANDOR Kymera 193i-B1-SIL
    6. Kamera EMCCD ANDOR iXon Ultra 888
    7. Licznik/korelator pojedynczych fotonów (TCSPC) quTools quTAU (H+)
    8. Detektory pojedynczych fotonów 2x HAMAMATSU H7828
    9. Jednomodowe lasery półprzewodnikowe: 405 nm (150 mW) oraz 450 nm (80 mW)
  • FLS980 Edinburgh Instruments spectrophotometer in Czerny-Turner configuration with VIS and NIR detectors for measurements of excitation spectra, emission and kinetics of luminescence in a wide range of temperatures (77-300 K).
  • JobinYvon THR1000 monochromator with photomultipliers (R928, R406) with the optical range: 300-2000 nm, resolution: 0.01 nm (VIS). Pulsed Nd: YAG Laser System LS-2137 / 2M, basic wavelength FF (1064 nm), the second harmonic SH (532 nm), and a generator of harmonics (SH / 532 nm, TH / 355 nm, FH / 266 nm) -- LS-2137 / 2M add-on for laser system, Ti3 +: Al2O3 add-on using Nd: YAG laser to get the laser radiation in the range of 345-500 nm and 690-1000 nm.
  • TL/OSL Reader (Freiberg Instruments) equipped with CCD camera for radioluminescence and persistent luminescence measurements
  • Inductively Coupled Plasma Optical Emission (ICP-OES) spectroscopy (THERMO SCIENTIFIC ICAP 7000) equipped with a high performance microwave digestion system (ETHOS UP)
  • Universal spectroradiometer with 50 cm integrating sphere for luminous flux of white light sources BTS256-LED .
  • Semiconductor laser diodes 266 nm, 405 nm 455 nm, 650 nm, 808 nm, 940 nm, 975 nm, 1064 nm, 1550 nm
  • NIRQUEST+2.5 Spectrometer for measurement of emission spectra in range 900-2500 nm
  • Radiation coherence measurement stand
  • VUV Macpherson spectrophotometer (measurements region 120 – 1700 nm)
  • FLS1000 Photoluminescence Spectrometer, Edinburgh Instruments (https://www.edinst.com/products/fls1000-photoluminescence-spectrometer/)
  • Hamamatsu PMA-12 spectrophotometer,
  • Integration spheres for Quantum Yield measurements
  • Ti Saphire lasers with second harmonics
  • Nd: YAG lasers with second, third, and fourth harmonics

Oferta zakresu współpracy

Pomiary i analiza widm oscylacyjnych (IR oraz Ramana) próbek stałych (proszków, monokryształów, warstw) oraz cieczy w szerokim zakresie temperatur (5–850 K).

Badania właściwości spektroskopowych ośrodków dielektrycznych w fazie stalej

Pomiar oraz analiza korelacyjna fotonów emitowanych z pojedynczy nanocząstek koloidalnych. W szczególności pojedynczych kropek kwantowych, pojedynczych nano-cząstek typu quasi-2D, cząstek organicznych lub układów złożonych bazujących na wzajemnym oddziaływaniu typu cząstka-cząstka.

Pomiary spektroskopowe i analiza wyników w zakresie VUV, UV, widzialnym oraz IR (120 – 2100 nm) próbek ciał stałych, koloidalnych i ciekłych.

Badania w zakresie:

  • Bioaktywnych nanocząstek (np. bioszkieł, nanokryształów, struktur węglowych);
  • Spektroskopii luminescencyjnej nanoukładów;
  • Fotoaktywności kompleksów ftalocyjanin i kompozytów;
  • Zastosowań płatków tlenku grafitu;
  • Planarnych struktur fotonicznych (szkło i szkłoceramika).
  • Synteza i charakterystyka fizykochemiczna związków kompleksowych metali, biomateriałów oraz sieci metaliczno‒organicznych typu MOF.

Pracownicy

LISTA PRACOWNIKÓW

unia flaga