Przedmiot specjalistyczny
Zasady wybierania i prowadzenia przedmiotu specjalistycznego oraz pracy dyplomowej inżynierskiej na I stopniu kształcenia na kierunku Fizyka Techniczna
szczegóły wzór formularza
Laboratorium specjalistyczne
- Zasady wybierania i prowadzenia laboratorium specjalistycznego oraz pracowni magisterskiej na II stopniu kształcenia na kierunku Fizyka Techniczna szczegóły wzór formularza
- Zasady wybierania i prowadzenia laboratorium specjalistycznego oraz pracy dyplomowej inżynierskiej na I stopniu kształcenia na kierunku Edukacja Techniczno-Informatyczna szczegóły
Tematyka badań
Informacja dla dyplomantów I stopnia kształcenia na kierunku Fizyka Techniczna i Edukacja Techniczno-Informatyczna.
Opis działalności naukowej pracowników WIMiFT.
dr inż. Justyna Barańska
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Obliczeniowej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
- symulacje komputerowe procesów fizycznych,
- symulacje komputerowe z dziedziny fizyki węzłów.
Uwagi:
Wymagana znajomość programowania w języku C++
dr inż. Andrzej Biadasz
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Molekularnej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
- badania dwuwymiarowych układów molekularnych na granicy faz woda-powietrze i ciało stałe-powietrze (wytwarzanie warstw Langmuira, Langmuira-Blodgett, Langmuira-Schaefera oraz ich charakteryzowanie metodami spektroskopowymi),
- obrazowanie powierzchni za pomocą mikroskopii konfokalnej (topografia, fluorescencja).
dr inż. Tomasz Buchwald
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Spektroskopii Optycznej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Interdyscyplinarne badania z zakresu fizyki, chemii, biologii i medycyny m.in. materiałów biologicznych (np.: zębów ludzkich), biomateriałów (np.: wypełnienia stomatologiczne), struktur węglowych (np.: zastosowanie do budowy superkondensatorów) z wykorzystaniem technik spektroskopowych, w szczególności mikro-spektropskopii Ramana. Mikro-spektroskopia Ramana jest techniką uniwersalną, która coraz częściej stosowana jest w przemyśle i ośrodkach medycznych. Badania będą wykonywane na wysokiej klasy aparaturze - spektroskop Ramana sprzężony z mikroskopem konfokalnym (inVia firmy Renishaw). W ramach prac inżynierskich planowane jest zapoznanie się z budową i obsługą aparatury, scharakteryzowanie materiałów poprzez pomiar i analizę widm lub map rozpraszania Ramana.
dr inż. Adam Buczek
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Mikro- i Nanostruktur
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Działalność dydaktyczna: fizyka ogólna, komputerowe wspomaganie eksperymentu, techniki wysokich częstotliwości.
Potencjalna tematyka prac: konstrukcja układów doświadczalnych na cel dydaktycznych demonstracji podstawowych praw fizyki i ćwiczeń laboratoryjnych. Budowa układów eksperymentalnych obsługiwanych przez systemy komputerowe. Zastosowanie elektroniki i automatyki w eksperymencie fizycznym. Popularyzacja nauk ścisłych.
Uwaga:
Opiekun studenckiego Koła Naukowego Fizyki Technicznej, w ramach którego studenci mogą realizować własne projekty konstrukcyjno-doświadczalne oraz brać udział w takich inicjatywach jak: Festiwale Nauki i Sztuki, Noce Naukowców, Politechniczne Klasy Akademickie i tym podobne.
dr Ewa Chrzumnicka
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Mikro- i Nanostruktur
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Dynamiczny postęp w dziedzinie wyświetlaczy ciekłokrystalicznych powoduje nieustająco duże zainteresowanie nowymi związkami mezogennymi. Termotropowe ciekłe kryształy charakteryzujące się wysokim uporządkowaniem i szerokim zakresem temperaturowym występowania mezofazy znajdują zastosowanie w wyświetlaczach ciekłokrystalicznych opartych na różnych zasadach przełączania. Najbardziej popularne wyświetlacze ciekłokrystaliczne TN (Twisted Nematic) wykorzystują związki o dodatniej anizotropii dielektrycznej. Ciekłe kryształy o ujemnej anizotropii dielektrycznej wykorzystywane są do budowy wyświetlaczy pracujących w modzie VA (Vertical Alignment mode). Właściwości optyczne i elektryczne wyświetlaczy ciekłokrystalicznych silnie zależą od orientacji molekularnej ciekłego kryształu, stąd dokładne określenie uporządkowania jest niezwykle ważne z punktu widzenia zastosowań. Informacje o dalekozasięgowym parametrze uporządkowania uzyskano na podstawie uzyskano na podstawie anizotropii absorpcji i emisji światła przez molekuły domieszki rozpuszczonej w ciekłym krysztale (efekt „gościa-gospodarza”). Domieszkowanie ciekłych kryształów niemezogennymi molekułami wykazującymi anizotropowe właściwości absorpcyjne i fluorescencyjne nie tylko zwiększa funkcjonalność takich materiałów, ale też stwarza dodatkowe możliwości badawcze. Makroskopowa orientacja molekuł ciekłego kryształu w matrycy ciekłokrystalicznej zależy od właściwości fizycznych warstwy orientującej. Istotne jest, zatem poznanie orientacji molekuł ciekłokrystalicznych w warstwie przypowierzchniowej. Jedną z technik, pozwalającą uzyskać cienkie warstwy orientujące, jest technika Langmuira-Blodgett (LB). Daje ona możliwość wytwarzania mono- oraz wielowarstw na granicy faz ciecz-gaz (warstwy Langmuira) oraz ciało stało-gaz (warstwy LB) o nanometrowej grubości, mniejszej od tej, jaką mają polimerowe warstwy orientujące stosowane w wyświetlaczach ciekłokrystalicznych.
Tematyka oferowanych prac dyplomowych dotyczy badań uporządkowania, własności i dynamiki molekularnej nowo zsyntezowanych materiałów ciekłokrystalicznych przy wykorzystaniu metod spektroskopii optycznej: absorpcji, emisji oraz ramanowskiego rozpraszania światła.
Uwaga:
Tematyka oferowanych prac dyplomowych dotyczy również modyfikacji i propozycji nowych układów eksperymentalnych II Pracowni Fizycznej.
prof. dr hab. Alina Dudkowiak
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Molekularnej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Badania układów objętościowych lub dwuwymiarowych metodami spektroskopii optycznej (spektroskopii absorpcyjnej w zakresie UV i podczerwieni, spektroskopii fluorescencyjnej i optoakustycznej) z wykorzystaniem technik Langmuira i Langmuira-Blodgett. Przedmiotem badań są materiały biologiczne, barwniki organiczne i nanocząstki metaliczne pod kątem zastosowań biomedycznych.
dr hab. Magdalena Elantkowska
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Inżynierii i Metrologii Kwantowej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Przedmiotem moich badań jest analiza struktury atomu na podstawie dostępnych baz danych doświadczalnych. Są to obliczenia wielkiej skali dotyczące rozwiązania zagadnienia własnego. Mają one na celu uzyskanie precyzyjnych funkcji falowych, które umożliwiają następnie określenie wartości wszystkich atrybutów opisujących strukturę atomu i przejścia promieniste. Są to obliczenia semiempiryczne na bazie własnego pakietu komputerowego. W ramach poszczególnych procedur komputerowych można uzyskać wartości energii poziomów w atomie złożonym, przeprowadzić parametyzację oddziaływań nadsubtelnych w atomie (czyli określić przyczynki do zmierzonych do rozszczepień nadsubtelnych) , wyznaczyć prawdopodobieństwa przejść elektrycznych dipolowych oraz „czasy życia” atomu w stanach wzbudzonych.
dr hab. Bogusław Furmann, prof. PP
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Inżynierii i Metrologii Kwantowej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Zajmuję się badaniami z zakresu precyzyjnej spektroskopii laserowej swobodnych atomów i jonów oraz eksperymentami z dziedziny inżynierii i metrologii kwantowej. Typowe układy eksperymentalne, które stosuję w swojej pracy naukowej składają się z przestrajalnego lasera barwnikowego ze stabilizacją i monitorowaniem długości fali generacji, źródła badanych atomów lub jonów, którym może być lampa z katodą wnękową, strumień atomowy lub pułapka jonowa oraz układu detekcji w postaci fotopowielacza lub detektora półprzewodnikowego. Sterowanie procesem pomiary oraz zapis wyników realizuje system komputerowy. Zajmuję się również obliczeniami parametrów atomów złożonych z wykorzystaniem tzw. programów obliczeń ab initio.
Uwaga:
Niektóre moduły i ulepszenia mojego układu eksperymentalnego powstawały w ramach prac inżynierskich lub magisterskich. Zapraszam do realizacji pracy inżynierskiej szczególnie osoby zainteresowane tworzeniem konstrukcji mechanicznych, elektronicznych lub optycznych oraz oprogramowania dla potrzeb sterowania eksperymentem i analizy wyników. Temat pracy inżynierskiej staram się dostosowywać do indywidualnych upodobań i zdolności inżynieranta. W przypadku owocnej współpracy ze studentem na etapie tworzenia pracy inżynierskiej gwarantuję opiekę naukową na magisterskim i doktorskim stopniu kształcenia.
dr inż. Robert Hertmanowski
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Mikro- i Nanostruktur
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Wytwarzanie i charakteryzacja spektralna mono i wielowarstw związków organicznych na granicy faz ciecz-gaz, ciecz-ciało stałe. Warstwy wykonywane są za pomocą technik: Langmuira, Langmuira-Blodget, rozwirowywania, naparowywania próżniowego.
Tematyka badań dotyczy określenia i scharakteryzowania wzajemnego oddziaływania pomiędzy związkami rożnych typów (np.: barwnik-ciekły kryształ)
dr Andrzej Jarosz
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Inżynierii i Metrologii Kwantowej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Badania w zakresie spektroskopii laserowej swobodnych atomów i jonów. Budowa stanowisk pomiarowych zawierających układy detekcji światła, sterownia laserami przestrajalnymi, urządzeniami mikrofalowymi oraz urządzeniami monitorującymi pracę stanowisk. Budowa komputerowych układów zbierania danych pomiarowych. Konstruowanie układów optycznych, optomechanicznych oraz próżniowych.
dr Maciej Kamiński
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Powierzchni i Nanotechnologii
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
W Laboratorium Podstaw Nanotechnologii przeprowadzane są badania obiektów w skali nano i mikro. Badanymi obiektami są np.: nanorurki węglowe czy nanocząsteczki srebra. Obecnie przeprowadza się także nano/mikrolitografię na wybranych powierzchniach.
Nanolitografia polega na tworzeniu struktur w nano-skali, tzn. tworzenie struktur w co najmniej jednym wymiarze w skali do 100 nm. Technika STM pozwala tworzyć takie struktury. Skaningowy mikroskop tunelowy (STM) pozwala pozyskać informacje o trójwymiarowym obrazie zmodyfikowanej powierzchni próbki. Skaningowa spektroskopia tunelowa (STS) wykorzystywana jest w celu sprawdzenia zmian w lokalnych charakterystykach prądowo-napięciowych (I-V) po procesie nanolitografii.
Litografia w skali mikro może być wykonywana za pomocą mikroskopu sił atomowych. Wytworzone w sposób kontrolowany, powtarzalny, struktury zostają następnie zobrazowane i poddane analizie (głębokość, szerokość modyfikowanej powierzchni) przy użyciu odpowiednich programów komputerowych takich jak WSxM, Gwyddion lub SPIP.
Uwaga:
Student poznaje sposoby modyfikacji wybranych powierzchni za pomocą SPM.
Analizuje uzyskane obrazy STM/AFM, zapoznaje się z oprogramowaniem w zależności od pracy: STM - easyScan /AFM - The easyScan 2 AFM i wybiera optymalny dla siebie program do analizy danych - WSxM, Gwyddion, SPIP.
Poznaje właściwości materiałów/powierzchni, na których wykonuje badania.
dr hab. Dobrosława Kasprowicz, prof. PP
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Spektroskopii Optycznej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Badania materiałów krystalicznych domieszkowanych jonami ziem rzadkich wykazujących właściwości luminescencyjne oraz materiałów krystalicznych o nieliniowych właściwościach optycznych metodami spektroskopii optycznej, spektroskopii Ramana oraz w układach do badań nieliniowych właściwości optycznych (NLO). Do badań zastosowany zostanie między innymi układ NLO z generacją nanosekundowych sygnałów lasera impulsowego Nd:YAG do badania efektywności konwersji promieniowania z NIR do VIS (generacja drugiej harmonicznej SHG w ww. materiałach krystalicznych).
dr hab. inż. Wojciech Koczorowski
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Powierzchni i Nanotechnologii
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
W naszym laboratorium prowadzone są szeroko pojęte badania związane z fizyką powierzchni i techniką Ultra Wysokiej Próżni (UHV). Podstawowymi metodami pomiarowymi są techniki Skaningowej Mikroskopii Próbnikowej w warunkach powietrznych i próżniowych. Pozwalają one na analizowanie powierzchni materiałów i nanostruktur z punktu widzenia właściwości fizycznych i struktury atomowej. Badane układy i systemy są wybierane pod kątem aktualnych i ważnych dla rozwoju nanoelektroniki aplikacji.
Zaawansowane pomiary z wykorzystaniem ultra-wysoko próżniowego Skaningowego Mikroskopu Tunelowego (STM) pozwalają na badania powierzchniowe z atomową zdolnością rozdzielczą na powierzchniach przewodzących i półprzewodnikowych, wraz z ich funkcjonalizacją na poziomie atomowym. Funkcjonalizacja prowadzona może być poprzez osadzanie kontrolowanej ilości atomów, a także molekuł. Pozwala to na określenie: preferowanych miejsc adsorpcyjnych, mechanizmu wzrostu ultra cienkich warstw, badanie procesów powstawania nano-struktur o unikalnych właściwościach fizycznych, oraz analizę zmian właściwości fizycznych wywołanych preparatyką termiczną. W ramach pracowni możliwe jest:
- opracowywanie i doskonalenie metod uzyskiwania atomowo czystych powierzchni metalicznych i półprzewodnikowych z wykorzystaniem: łupania, wygrzewania w warunkach UHV i działa jonowego;
- charakteryzacja ww. powierzchni;
- modyfikacja powierzchni poprzez: osadzanie warstw atomów lub molekuł;
- badanie wpływ dowolnej metody modyfikacji realizowanej zewnętrznie (ex-situ) jak np.: wodorowanie, utlenianie, obróbka mechaniczna etc. na właściwości topologiczne powierzchni.
Aktualnie w związku z posiadaną współpracą naukową możliwe jest także wykonywanie badań związanych z modyfikacją powierzchni (także cienkich warstw) metodami litografii optycznej, elektronowej i zogniskowanej wiązki jonów, wraz z charakteryzacją metodami: mikroskopii konfokalnej oraz Skaningowej Mikroskopii Elektronowej. Co pozwala na zwiększenie możliwości preparacyjnych oraz charakteryzacji o dodatkowe, nowoczesne techniki. Przykładowym zastosowaniem jest tworzenie struktur powierzchniowych, które mogą posłużyć jak mikro sensory, czy układy elektroniczne.
Nabyte doświadczenie zawodowe pozwala także na prowadzenie prac dyplomowych związanych z projektowaniem i eksploatacją urządzeń ultra wysoko próżniowych w oparciu o komercyjnie dostępne produkty, bądź stosowanie własnych, oryginalnych rozwiązań.
dr Krzysztof Łapsa
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Spektroskopii Optycznej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Jako opiekun I Pracowni Fizycznej WIMiFT proponuję tematykę prac inżynierskich związaną z dydaktyką fizyki. Celem pracowni specjalistycznej będzie przygotowanie studenta (studentki) do samodzielnego zaprojektowania i wykonania układu eksperymentalnego wykorzystywanego w przyszłości w I Pracowni Fizycznej. Student (studentka) pozna teorię dotyczącą badanego zagadnienia oraz niezbędne techniki pomiarowe. Pracownia specjalistyczna zostanie zakończona pracą przejściową, w której zostanie zawarty wstępny projekt planowanego układu eksperymentalnego. W trakcie 7 semestru powstanie ostateczny projekt i zostanie wykonany układ eksperymentalny (prace mechaniczne zostaną wykonane w warsztacie WIMiFT).
Uwaga:
Ze względu na to, że oferowane tematy prac dyplomowych dotyczą dydaktyki fizyki raczej nie będzie możliwości ich kontynuowania na studiach II stopnia. Wybór tematów związanych z I Pracownią Fizyczną sugeruję więc studentom ETI oraz FT, którzy nie zamierzają kontynuować nauki na II stopniu studiów na WIMiFT.
dr inż. Jarosław Makowiecki
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Mikro- i Nanostruktur
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
W pracy naukowej zajmuję się badaniem struktur wytwarzanych ze związków organicznych. Prace badawcze mają charakter zarówno poznawczy (np.: badania przeciwutleniaczy, błon biologicznych), jak i aplikacyjny (pod kątem zastosowania w optoelektronice molekularnej). Zajmuję się zarówno wytwarzaniem struktur organicznych (przy użyciu technik Langmuira i Langmuira-Blodgett, spin-coatingu) oraz ich charakteryzacją. W tym celu wykorzystuję szeroki wachlarz technik, m.in. spektroskopia stało- i zmiennoczasowa, badania wydajności kwantowej luminescencji oraz mikroskopia sił atomowych.
prof. dr hab. Tomasz Martyński
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Mikro- i Nanostruktur
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Działalność naukowa związana jest z nanotechnologią molekularną, to jest z wytwarzaniem i charakteryzacją struktur utworzonych wieloma technikami. Nanometryczne warstwy wytwarzane są techniką Langmuira, Langmuira-Blodgett, rozwirowania (spin-coating) i termicznego naparowania w wysokiej próżni. Stosowane materiały to barwniki charakteryzujące się dużą wydajnością kwantową fluorescencji, związki ciekłokrystaliczne i nieorganiczne nanocząstki magnetyczne. Wszystkie stosowane materiały mają duży potencjał aplikacyjny w elektronice molekularnej. Prowadzone są próby uzyskania wydajnych diod elektroluminescencyjnych z aktywnymi warstwami organicznymi oraz cienkowarstwowych układów z separacją faz wykazujących właściwości laserujące. Do charakteryzacji wytworzonych struktur stosowane są metody spektroskopii absorpcyjnej i emisyjnej w zakresie widzialnym światła, pomiary czasów życia i wydajności kwantowych fluorescencji, mikroskopia optyczna (POM i BAM) oraz sond skanujących (AFM). Rozwijane są metody pomiarów właściwości elektrycznych warstw organicznych.
Odrębną tematyką jest wytwarzanie i charakteryzowanie cewek indukcyjnych do indukcyjnego grzania w kooperacji z firmami produkującymi sprzęt AGD. W ramach tej tematyki wykonywane są również symulacje komputerowe za pomocą pakietów typu COMSOL.
Uwaga:
Silną stroną grupy badawczej jest konstrukcja nowych precyzyjnych przyrządów pomiarowych, udoskonalanie aparatury pomiarowej i wzbogacanie jej w unikatowe akcesoria.
dr inż. Anna Modlińska
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Mikro- i Nanostruktur
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Tematyka proponowanej pracy inżynierskiej na kierunku ETI związana będzie z wybranym ćwiczeniem wchodzącym w skład II Pracowni Fizycznej.
Podstawowym zadaniem dyplomanta będzie zapoznanie się z danym ćwiczeniem poprzez samodzielne wykonanie pomiarów i analizę danych. Obserwacja praktycznego zastosowania odpowiednich zagadnień fizycznych umożliwi ich lepsze zrozumienie. To natomiast będzie pomocne przy wykonaniu przejrzystego i zrozumiałego opisu zjawisk fizycznych badanych w danym ćwiczeniu.
Celem pracy inżynierskiej będzie zebranie ciekawych materiałów dydaktycznych dotyczących danego zagadnienia oraz wykonanie plakatu, który będzie służył, jako pomoc naukowa w ramach II Pracowni Fizycznej.
dr inż. Ariadna Nowicka
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Spektroskopii Optycznej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
W swojej działalności naukowej zajmuje się przede wszystkim badaniami spektroskopowymi (Ramana oraz Brillouina) różnych materiałów m.in. nanokompozytowych polimerowych (otrzymywanych metodą fotopolimeryzacji), materiałów węglowych czy substancji farmaceutycznych.
dr inż. Marek Nowicki
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Powierzchni i Nanotechnologii
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Podstawowy nurt badawczy: badania wytrzymałościowe i mikroskopowe polimerów i kompozytów polimerowych w tym: badania efektów starzeniowych, optymalizacja składu i procesów wytwarzania kompozytów.
Poboczne nurty badawcze: mikroskopowe i nanomechaniczne analizy materiału biologicznego (roślinnego, zwierzęcego, ludzkiego), analizy mikroskopowe wszelkiego rodzaju nano- i mikroobiektów, analiza cienkich warstw.
Używana aparatura: mikroskop sił atomowych (AFM) z wieloma trybami pracy, nanoindenter, nanozrywarka, skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) z mikroanalizatorem rentgenowskim (EDS, WDS, EBSD), konfokalne mikroskopy optyczne, mikroskopy optyczne (w tym polaryzacyjne).
Uwaga:
Pomiary w ramach prac prowadzone będą w Wielkopolskim Centrum Zaawansowanych Technologii (www.wczt.pl), w którym jestem osobą odpowiedzialną za pracę Centrum Badań Materiałowych oraz Regionalnego Laboratorium Aparaturowego.
dr inż. Emilia Piosik
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Mikro- i Nanostruktur
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
W ramach swojej działalności naukowej zajmuję się badaniami materiałów o potencjale aplikacyjnym w medycynie, takich jak nanocząstki magnetytu funkcjonalizowane polimerami bioaktywnymi czy sondy fluorescencyjne, w modelowych błonach komórkowych. Modelowe błony biologiczne stanowią monowarstwy wytwarzane z fosfolipidów nasyconych i nienasyconych przy pomocy technik Langmuira, Langmuira-Blodgett oraz Langmuira-Schaefera. W ramach pracowni specjalistycznej badany będzie wpływ materiałów bioaktywnych na stabilność, stan fazowy i strukturę monowarstw fosfolipidowych. Zostanie on określony na podstawie rejestrowanych izoterm sprężania, kinetyk adsorpcji/inkorporacji oraz obrazów otrzymywanych przy pomocy mikroskopu polaryzacyjnego kąta Brewstera (BAM) i mikroskopu sił atomowych (AFM). Właściwości materiałów wykazujących fluorescencję w modelowych błonach biologicznych będą badane także przy pomocy metod z zakresu spektroskopii stacjonarnej i czasowo-rozdzielczej.
dr hab. Arkadiusz Ptak, prof. PP
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Obliczeniowej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Badania dotyczą właściwości materiałów w nanoskali, w tym w skali pojedynczych molekuł. Wykorzystywane są zarówno metody eksperymentalne (w szczególności mikroskopia i spektroskopia próbnikowa AFM i STM), jak i komputerowe (modelowanie i symulacje molekularne). Badania nie ograniczają się do standardowego pomiaru właściwości materiałów, skupiają się raczej na opracowywaniu i rozwijaniu nowych metod badawczych, w tym nowych technik pomiarowych oraz modeli teoretycznych, które potrafią dostarczyć precyzyjniejsze informacje o badanym materiale niż powszechnie stosowane metody.
Wybrane zagadnienia badawcze:
- Mechanizmy adhezji i tarcia w skali nanometrowej. Motywacją są poszukiwania sposobów ograniczania adhezji i tarcia w nano- i mikrourządzeniach, w szczególności za pomocą samozorganizowanych warstw molekularnych. Badania prowadzone są we współpracy z Wydziałem Chemii Uniwersytetu Łódzkiego.
- Specyficzne oddziaływania międzymolekularne typu białko-ligand. Badania obejmują pomiary eksperymentalne z wykorzystaniem spektroskopii sił atomowych pojedynczych molekuł. Nastawione są na rozwój nowych metod z wykorzystaniem modeli teoretycznych pozwalających pełniej i dokładniej opisać niezwykle istotne z punktu widzenia biologii i medycyny oddziaływania specyficzne. Oprócz pogłębienia wiedzy podstawowej o oddziaływaniach specyficznych, motywację stanowi poszukiwanie efektywniejszych sposobów diagnozy nowotworów, a także konstrukcji biosensorów. Badania prowadzone są we współpracy z Instytutem Fizyki Jądrowej PAN i Uniwersytetem Jagiellońskim.
- Związek pomiędzy hydrofobowością, chropowatością, właściwościami mechanicznymi powierzchni polimerowych a ich adhezją. Motywacją badań jest poszukiwanie tanich, silnie adhezyjnych materiałów, o kontrolowanej i uniwersalnej przyczepności do różnych rodzajów podłoży. Materiały takie często naśladują strukturę przylg gekona, co czyni je bardzo kosztownymi. Jednak podobne właściwości można otrzymać konstruując prostsze materiały dwuwarstwowe o odpowiednim stosunku sztywności warstw. Badania prowadzone są we współpracy z Zakładem Tworzyw Sztucznych Politechniki Poznańskiej.
- Właściwości tribologiczne powłok z warstwą grafenopodobnych nanocząstek. Motywacją jest poszukiwanie skutecznych i nisko kosztowych sposobów zwiększania wytrzymałości mechanicznej oraz twardości warstw wierzchnich narzędzi i maszyn narażonych na duże obciążenia i zużycie. Badania prowadzone są we współpracy z Instytutem Obróbki Plastycznej (INOP).
- Symulacje metodą sterowanej dynamiki molekularnej rozciągania makromolekuł (polimerów, peptydów, białek, kwasów nukleinowych) w celu określenia ich właściwości strukturalnych i mechanicznych. Motywację stanowi chęć lepszego zrozumienia, już na poziomie molekularnym, zachowania niektórych materiałów poddanych naprężeniom. Jest to istotne nie tylko z punktu widzenia inżynierii materiałowej, ale również biologii tkankowej zajmującej się tkankami elastycznymi, takimi jak mięśnie, skóra, czy ścianki naczyń krwionośnych.
Uwaga:
Wskazana znajomość języka angielskiego.
prof. dr hab. Marian Radny
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Obliczeniowej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Komputerowe modelowanie procesów i zjawisk fizycznych w materiałach. Modelowane materiały to półprzewodniki, metale i ich pochodne, powierzchnie materiałów oraz ich funkcjonalizacja poprzez adsorpcje lub defekty strukturalne, nowe materiały (topologiczne, dirakowskie, etc), oraz nanostruktury. Modelowanie opiera się głównie na metodach z pierwszych zasad zaimplantowanych na szybkie i duże komputery (superkomputery) a dotyczy struktur atomowych i własności elektronowo-spinowych badanych układów. Modelowanie, o którym mowa ma też aspekt doświadczalny, bo dotyczy układów, procesów i zjawisk badanych w pracowniach doświadczalnych (np. STM).
dr hab. Tomasz Runka
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Spektroskopii Optycznej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Tematyka proponowanych ofert pracowni specjalistycznej, a następnie prac dyplomowych inżynierskich dotyczyć będzie badań w jednym z trzech niezależnych od siebie obszarów: ciał krystalicznych (rodzina kryształów ortokrzemianów lutetowo-gadolinowych), mikrokryształów molekularnych układów makrocyklicznych (maszyny molekularne) lub warstwowych struktur organiczno-nieorganicznych perowskitów. Do najważniejszych zastosowań poszczególnych grup materiałów można zaliczyć: układy detekcji promieniowania jonizującego (detektory promieniowania γ w pozytonowych tomografach emisyjnych – PET), układy biologiczne i biomedyczne (maszyny molekularne), nowoczesna fotowoltaika.
Podstawową techniką pomiarową stosowaną w w/w badaniach będzie spektroskopia Ramana oraz metody uzupełniające z zakresu spektroskopii optycznej.
Uwaga:
Osoba zainteresowana tematyką powinna wykazać się znajomością podstawowych zagadnień dotyczących spektroskopii molekularnej i fizyki fazy skondensowanej. Ponadto, powinna posiadać zainteresowania fizyką eksperymentalną oraz umiejętność czytania literatury fachowej (książek, publikacji) w języku angielskim.
dr hab. Danuta Stefańska
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Inżynierii i Metrologii Kwantowej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
- Metody spektroskopii laserowej w badaniach struktury elektronowej swobodnych atomów i jonów
Aktualnie stosowane są w laboratorium następujące metody badawcze: fluorescencja indukowana światłem laserowym (LIF – laser induced fluorescence), podwójny rezonans optyczno-mikrofalowy; planowane jest wdrożenie metody dwustopniowego wzbudzenia optycznego (podwójny rezonans optyczno-optyczny). Jako źródło światła wzbudzającego stosowane są lasery barwnikowe o pracy ciągłej i lasery półprzewodnikowe; badania dotyczą również optymalizacji pracy laserów. - Zastosowanie optycznych efektów nieliniowych
Rozważane efekty nieliniowe to:- generacja II harmonicznej – poszerzenie zakresu spektralnego światła wzbudzającego na obszar bliskiego nadfioletu
- spontaniczne parametryczne obniżenie częstości – docelowo: generacja par fotonów splątanych polaryzacyjnie (współpraca z doc. Gustawem Szawiołą)
- Dynamika jonów w pułapce elektromagnetycznej Paula
Badania mają na celu określenie pewnych prawidłowości klasycznego ruchu jonów w pułapkach Paula pod kątem ich wykorzystania w badaniach spektroskopowych struktury elektronowej jonów. Stosowane metody badawcze to rezonansowa detekcja optyczna (LIF) i elektroniczna jonów.
Uwaga:
Badania w ramach wszystkich wymienionych obszarów prowadzone są we współpracy z innymi pracownikami Laboratorium Inżynierii i Metrologii Kwantowej.
Zadania w ramach planowanych prac inżynierskich obejmować będą w różnych proporcjach, w zależności od tematu i preferencji studenta, projekty lub konstrukcje nieskomplikowanych układów optycznych lub mechanicznych, wykonanie pomiarów pomocniczych i testowych, opracowanie wyników. Student uczestniczy też w bieżących pracach w laboratorium.
Istnieje możliwość kontynuacji prac w ramach II stopnia kształcenia; w pracy magisterskiej nacisk położony jest na rozwiązanie zagadnienia badawczego, przeprowadzenie eksperymentu, analizę wyników w oparciu o modele teoretyczne.
dr Gustaw Szawioła
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Inżynierii i Metrologii Kwantowej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
- Kontekst, cel i zakres badań
Osnowę zainteresowań stanowią fizyczne zjawiska rezonansowego oddziaływania prostych systemów kwantowych z promieniowaniem laserowym lub radiowym (mikrofalowym). Rezonans na poziomie kwantowym obecny jest w systemach: kwantowej metrologii i obrazowania (we wzorcach czasu i częstości, magnetometrach, sensorach), kwantowego przetwarzania i przesyłania informacji. Istotnym elementem prowadzonych prac jest konstrukcja instrumentów i układów eksperymentalnych, (demonstracyjnych, pomiarowych), łączących elementy fotoniki, elektroniki, mechaniki precyzyjnej oraz komputerowego wspomagania eksperymentu. - Przedmiot badań
Rezonansowa kontrola stanów i procesów systemów kwantowych: atomów, jonów, magnetycznej polaryzacji jąder atomowych, izolowanych sztucznych atomów. - Metodyka badań
- Selektywna laserowo indukowana fluorescencja (LIF - ang.: laser induced fluorescence).
- Magnetyczny rezonans z optyczną detekcją (ODMR - ang.: optically detected magnetic resonance).
- Wykorzystanie nieklasycznych stanów światła laserowego, np.: wirów optycznych, oraz metod kontroli polaryzacji światła.
- Proste symulacje i obliczenia wspomagające projekty inżynierskie oraz eksperyment.
- Narzędzia
- Lasery półprzewodnikowe o pracy ciągłej.
- Syntezator mikrofal i częstości radiowych.
- Kwadrupolowa i planarna pułapka Paula wraz z układami sterowania i ultrawysokiej próżni.
- Elementy i urządzenia: fotoniczne (światłowody i elementy światłowodowe, elementy optyczne, polaryzatory, retardery-płytki fazowe, holograficzne konwertery modów); optoelektroniczne (fotopowielacze, matryce diod lawinowych (MPPC), chłodzona kamera CCD), elektroniczne (komputerowe karty pomiarowe).
Uwaga:
Staramy się kierować zasadą: non multa sed multum - nie wiele a dogłębnie.
I stopień (studia inżynierskie) Pracownia specjalistyczna przygotowuje do rozwiązania prostego problemu o charakterze stricte inżynieryjnym, rozwiązywanego w trakcie pracy dyplomowej. W zależności od predyspozycji, może on obejmować projekt układu pomiarowego, opracowanie oprogramowania lub budowę elementu układu do demonstracji lub ilościowej charakterystyki kwantowego efektu fizycznego. Jednocześnie student asystuje w pracach w laboratorium naukowym.
II stopień (studia magisterskie) Stosownie do kompetencji, student włączany jest w realizację różnych zadań realizowanych w laboratorium naukowym jednostki LM. Praca magisterska może mieć formę: analizy realizowalności zadania badawczego; wykonania zadania doświadczalnego; analizy danych eksperymentalnych dla określonych modeli teoretycznych.
dr hab. Mirosław Szybowicz, prof. PP
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Spektroskopii Optycznej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Tematyka proponowanych ofert pracowni specjalistycznej dotyczyć będzie badań z zakresu charakteryzacji nowej klasy materiałów węglowych na bazie grafenu i struktur diamentowych (cienkowarstwowe struktury nano i mikrodiamentowe do zastosowań m.in. jako sensory).
Inny obszar badań związany będzie z interdyscyplinarnymi badaniami w zakresie badania materiałów biologicznych i biomedycznych (tkanki, leki, implanty) oraz szeroką gamą materiałów opartych na strukturach polimerowych.
Podstawową techniką pomiarową stosowaną w proponowanych badaniach w ramach pracowni specjalistycznej i pracy dyplomowej będzie spektroskopia Ramana (mikroskopia ramanowska) oraz dodatkowo mikroskopia AFM (mikroskop sił atomowych) i spektroskopia absorpcyjno-emisyjna.
Uwaga:
Osoba zainteresowana tematyką powinna wykazać się znajomością podstawowych zagadnień dotyczących fizyki molekularnej oraz fizyki fazy skondensowanej. Mile widziana zdolność do czytania literatury angielskojęzycznej.
dr hab. Eryk Wolarz, prof. PP
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Mikro- i Nanostruktur
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
 Rys. 1. Proces wylewania warstwy (A. Adamski, Rozprawa doktorska, WFT PP 2014)  Rys. 2. Komora stanowiska do wytwarzania warstw (A. Adamski, Rozprawa doktorska, WFT PP 2014) |
Technika wylewania strefowego pozwala w sposób kontrolowany wytwarzać warstwy organiczne o grubościach od kilkudziesięciu nanometrów do kilkudziesięciu mikrometrów na różnych podłożach stałych. Technika ta polega na osadzaniu molekuł o małej masie molowej lub polimerów na poruszającym się ruchem jednostajnym podłożu. W procesie wytwarzania warstw stosuje się roztwory osadzanych związków w lotnych rozpuszczalnikach tworzących stabilny menisk na stałym podłożu. Roztwór jest doprowadzany do menisku za pomocą odpowiedniej dyszy szczelinowej. Wytrącające się na granicy menisku molekuły organiczne mają tendencję do samoorganizacji na podłożu w różnego typu struktury. |
Uwaga:
Istnieje możliwość realizacji prac dyplomowych inżynierskich i magisterskich.
prof. dr hab. Danuta Wróbel
Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Molekularnej
Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:
Główna tematyka badawcza prac prowadzonych przez mnie i opiekunów naukowych (doktorantów) jednej z grup badawczych Zakładu Fizyki Molekularnej Instytutu Fizyki obejmuje:
- Przedmiot badań:
barwniki organiczne, nanorurki (węglowe i inne), kropki kwantowe o potencjalnych zastosowaniach, jako fotouczulacze w fotowoltaice organicznej, jako sensory i pokrewne zastosowania w optoelektronice organicznej, - Metodyka badań:
- badania spektroskopowe, fotoelektryczne, termodynamiczne prostych układów w postaci roztworów, monowarstw Langmuira i nanowarstw otrzymanych metodą Langmuira-Blodgett, spin-coating’u i podobnych,
- metody badawcze obejmują: badania procesów absorpcyjnych i fluorescencyjnych w obszarze światła widzialnego i w podczerwieni; wytwarzanie cienkich warstw molekularnych i ich badanie metodami spektroskopowymi oraz metodą obrazowania za pomocą skaningowej mikroskopii konfokalnej w modzie materiałowym i fluorescencyjnych,
- metody badawcze obejmują również obliczenia struktur elektronowych barwników z wykorzystaniem chemii kwantowej.
Uwaga:
Oczekuje się od studenta/studentów dobrej znajomości fizyki molekularnej.