Instytut Fizyki

 

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).

Prof. dr hab. Ryszard Czajka

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Powierzchni i Nanotechnologii

Główna tematyka badawcza obejmuje zagadnienia fizyki powierzchni, wytwarzania i charakteryzacji właściwości fizycznych nanostruktur (głównie) za pomocą metod skaningowej mikroskopii i spektroskopii próbnikowej (STM/S i AFM). Badania w ogólności są związane z aplikacjami ww. układów w nanonauce i nanotechnologii.

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 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 inż. Kamil Kędzierski

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Molekularnej

Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:

• Wytwarzanie, modyfikacja i badanie elektrycznych i spektralnych właściwości cienkich warstw nanostruktur węglowych, takich jak nanorurki węglowe czy nanopłatki węglowe. Badania mają na celu wytworzenie giętkiej, transparentnej elektrody dla zastosowań w optoelektronice.
• Badania struktury agregacyjnej barwników organicznych w roztworach i dwuwymiarowych warstwach molekularnych na granicy faz woda-powietrze oraz ciało stałe-powietrze. Działania te prowadzone są w celu znalezienia optymalnych absorberów w organicznej fotowoltaice.

W działalności naukowo-badawczej wykorzystuję techniki:

• wytwarzanie cienkich warstw metodami: Langmuira, Langmuira-Blodgett, Langmuira-Schaefera i powlekanie obrotowe (spin coating),
• spektroskopia absorpcyjna, odbiciowa i emisyjna z zakresu od średniej podczerwieni do ultrafioletu,
• mikroskopia konfokalna,
• woltamperometria i spektroskopia impedancyjna,
• wyznaczanie podstawowych parametrów elektrycznych w funkcji temperatury z zakresu 10-750 K.

dr hab. inż. Wojciech Koczorowski, prof. PP

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 inż. Michał Kotkowiak

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Molekularnej

Prowadzona przeze mnie działalność naukowa skupia się na opisie oddziaływań pomiędzy barwnikami a nanocząstkami metalicznymi. Badania naukowe obejmują:

1. Korelację parametrów fotofizycznych hybryd (fotuczulacz-nanocząstka) z blisko i daleko zasięgowymi właściwościami nanocząstek metalicznych.

2. Konstrukcję nanoplatform do powierzchniowo wzmocnionej detekcji barwników fotosyntetycznych w monowarstwach Langmuira.

3. Analizę właściwości optycznych pojedynczych nanocząstek oraz ich agregatów.

Co więcej zajmuję się badaniem układów hybrydowych organiczno-nieorganicznych, jako fotouczulaczy trzeciej generacji na bazie nanocząstek złota dla potencjalnych zastosowań biomedycznych. 

Więcej szczegółów można znaleźć pod adresem: https://www.researchgate.net/profile/Michal-Kotkowiak.

 dr inż. Damian Łukawski

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Molekularnej

Określanie możliwości wykorzystania nanomateriałów węglowych do poprawy lub implementacji nowych właściwości drewna, materiałów drewnopochodnych i celulozowych, w szczególności:

1. Badanie zwilżalności drewna i materiałów celulozowych pokrytego nanorurkami węglowymi i nanopłatkami grafenu.

2. Analiza wpływu nanorurek węglowych na palność drewna, materiałów drewnopochodnych i celulozy.

3. Wykorzystanie nanomateriałów węglowych do konstruowania sensorów.

4. Wytwarzanie inteligentnych mebli z wykorzystaniem warstw węglowych

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 hab. inż. Łukasz Piątkowski, prof. PP

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Molekularnej

Głównym celem prowadzonych przez mnie oraz mój zespół badań jest określenie struktury i dynamiki układów biomimetycznych, w szczególności biomimetycznych błon komórkowych. Badania te obejmują:
1. Obrazowanie i oszacowanie niejednorodności nawodnienia błon komórkowych oraz jej wpływu na tzw. efekt niedopasowania hydrofobowego. Powiązanie nawodnienia ze skalą niedopasowania hydrofobowego pozwoli na na zrozumienie jaką rolę pełni bezpośrednie nawodnienie powierzchni błon komórkowych w organizacji błon, tworzeniu się domen tłuszczowych a co za tym idzie w funkcjach biologicznych jakie pełnią błony komórkowe (w ramach grantu First Team).
2. Określenie roli jaką pełni woda bezpośrednio sąsiadująca z błoną komórkową w procesach dynamicznych zachodzących w jej obrębie (w ramach grantu EMBO).
3. Procesy formowania się agregatów i kryształów sterolowych w sztucznych błonach komórkowych. Rozróżnienie kryształów oraz zbadanie jak warunki zewnętrzne wpływają na ich proces tworzenia (w ramach grantu OPUS).
4. Opracowanie oraz optymalizacja metod obrazowania układów biomimetycznych bez wykorzystania znaczników fluorescencyjnych (w ramach projektu Diamentowy Grant).
5. Jesteśmy otwarci również na nowe kierunki badawcze zgodne z zainteresowaniami oraz umiejętnościami potencjalnych dyplomantów.

Uwaga: Dodatkowe informacje można znaleźć na stronie zespołu badawczego: www.piatkowskilab.com

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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).
5. 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.

mgr inż. Marek Weiss

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Obliczeniowej i Nanomechaniki

Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów FT lub ETI:

Badania właściwości powierzchni materiałów: funkcjonalnych (np. grafenu, tlenku grafenu, chemicznie otrzymywanych powłok chroniących przed zużyciem), biologicznych w mikro-, nanoskali, a także w skali pojedynczych molekuł z wykorzystaniem mikroskopii sił atomowych (z wieloma trybami pracy). W szczególności zainteresowania badawcze dotyczą zagadnień związanych z: mechanizmami tarcia i adhezji oraz ograniczaniem ich wpływu poprzez stosowanie różnego rodzaju nanopowłok, pomiarami nanomechanicznymi oraz topograficznymi.

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:

1. 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,
2. Metodyka badań:
   1. badania spektroskopowe, fotoelektryczne, termodynamiczne prostych układów w postaci roztworów, monowarstw Langmuira i nanowarstw otrzymanych metodą Langmuira-Blodgett, spin-coating’u i podobnych,
   2. 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,
   3. metody badawcze obejmują również obliczenia struktur elektronowych barwników z wykorzystaniem chemii kwantowej.

Uwaga:
Oczekuje się od studenta/studentów dobrej znajomości fizyki molekularnej.

 

 

 

Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej

 

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, 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:
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.

dr inż. Anna Dychalska

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Badań Materiałowych i Inżynierii Kwantowej, Zakład Spektroskopii Optycznej

Badania strukturalne materiałów węglowych takich jak cienkie warstwy diamentowe, węgle amorficzne czy grafit. Wpływ procesów oksydacji, wytrawiania plazmowego czy wygrzewania na właściwości  powierzchniowe i strukturalne materiałów węglowych. Opracowywanie metodologii badań spektroskopią Ramana z wykorzystaniem wielu długości fali lasera do oszacowania zawartości wodoru oraz poszczególnych struktur węglowych, poziomu naprężeń czy gęstości defektów w warstwach diamentowych.

 

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 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 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.

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. 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. Tomasz Runka, 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, 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:

1. 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.
2. 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)
3. 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:

1. 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.
2. Przedmiot badań
   Rezonansowa kontrola stanów i procesów systemów kwantowych: atomów, jonów, magnetycznej polaryzacji jąder atomowych, izolowanych sztucznych atomów.
3. Metodyka badań
   1. Selektywna laserowo indukowana fluorescencja (LIF - ang.: laser induced fluorescence).
   2. Magnetyczny rezonans z optyczną detekcją (ODMR - ang.: optically detected magnetic resonance).
   3. Wykorzystanie nieklasycznych stanów światła laserowego, np.: wirów optycznych, oraz metod kontroli polaryzacji światła.
   4. Proste symulacje i obliczenia wspomagające projekty inżynierskie oraz eksperyment.
4. Narzędzia
   1. Lasery półprzewodnikowe o pracy ciągłej.
   2. Syntezator mikrofal i częstości radiowych.
   3. Kwadrupolowa i planarna pułapka Paula wraz z układami sterowania i ultrawysokiej próżni.
   4. 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. Wytwarzane warstwy mogą być badane metodami mikroskopii polaryzacyjnej (PM) i mikroskopii sił atomowych (AFM) (morfologia warstw), spektroskopii absorpcyjnej (EAS) i fluorescencyjnej (FS) w zakresie UV-Vis (właściwości spektralne związków w warstwach). Ponadto, warstwy mogą być badane metodami rozpraszania Ramana (RSS) (drgania wewnątrzmolekularne) oraz szerokokątowego rozpraszania promieniowania X (WAXS) (struktura krystaliczna). Istnieje możliwość badania charakteru przewodnictwa elektrycznego w wytworzonych warstwach organicznych.

Uwaga:
Istnieje możliwość realizacji prac dyplomowych inżynierskich i magisterskich.

 

Instytut Inżynierii Materiałowej

 

Dr inż. Grzegorz Adamek

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Inżynierii Materiałowej, Zakład Nanomateriałów Funkcjonalnych

Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów IM, IBM, FT lub ETI:

- Wytwarzanie nanomateriałów za pomocą procesu mechanicznej syntezy,

- Pianki metaliczne, materiały porowate.

- Nanomateriały metaliczne i kompozytowe,

- Biomateriały + bionanomateriały: wytwarzanie + badania związane,

- Metody badań nanomateriałów,

- Modyfikacja powierzchni materiałów przeznaczonych na implanty,

- Stopy i kompozyty na bazie tytanu,

- Stopy i kompozyty na bazie tantalu.

Uwaga:
Możliwość realizacji prac dyplomowych inżynierskich i magisterskich.

Dr inż. Aneta Bartkowska

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Inżynierii Materiałowej, Zakład Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni

Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań dla studentów:

- Badania warstw powierzchniowych wytworzonych na różnych stopach metali.

- Modyfikacja warstwy wierzchniej przy udziale obróbki: cieplnej, cieplno-chemicznej, galwanicznej czy laserowej modyfikacji (laserowe hartowanie, laserowe przetapianie, laserowe stopowanie).

- Analiza zmian mikrostruktury i wybranych właściwości (m.in. mikrotwardości, odporności na zużycie przez tarcie, odporności na korozję).

- Wpływ stosowanych obróbek powierzchniowych na uzyskane właściwości, pod kątem zwiększenia trwałości części maszyn i narzędzi.

dr inż. Piotr Dziarski

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Inżynierii Materiałowej, Zakład Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni

Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów IM:

Działalność naukowo-badawcza ukierunkowana jest na kształtowanie struktury i właściwości stopów z zastosowaniem tradycyjnych jak i nowoczesnych technik obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej. Do głównego nurtu zainteresowań naukowych należą procesy mające na celu poprawienie odporności na zużycie przez tarcie części maszyn i narzędzi. Prace głównie prowadzone są pod kątem procesów borowania metali i stopów z zastosowaniem różnych techniki borowania a także procesów stopowania. Określenie właściwości materiałów po procesach obejmuje badania mikrostruktury, twardości, właściwości tribologicznych a także pomiary odporności na korozję oraz zachowanie się wytworzonych warstw w warunkach wysokotemperaturowych.

Proponowana tematyka dla dyplomantów obejmować będzie procesy związane z kształtowaniem warstwy wierzchniej stopów – części maszyn  oraz określenie zmian zachodzących podczas ich eksploatacji w różnych warunkach. 

dr inż. Wojciech Gęstwa

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut inżynierii Materiałowej, Zakład Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni

Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów IM, ale również ETI lub FT:

Pierwszy obszar zainteresowań badawczych obejmuje tematykę:

   * obróbki cieplnej zwykłej i cieplno-chemicznej elementów z stali konstrukcyjnych i narzędziowych,

   * prognozowania struktury i własności utwardzonych warstw zawierających węgiel i azot

   * kształtowania własności warstwy wierzchniej na drodze procesów dyfuzyjnych lub stopowania laserowego, plazmowego oraz z wykorzystaniem łuku elektrycznego;

..* wpływu na własności części maszyn i narzędzia przez zastosowanie nowych ośrodków chłodzących i ich parametrów pracy, a zwłaszcza z zakresu nanofluidów.

Drugi obszar zainteresowań badawczych obejmuje tematykę:

   * procesów klejenia elementów stalowych z wykorzystanie wypełniaczy w klejach termo topliwych;

   * wykorzystania wypełniaczy w lutach wykorzystywanych podczas łączenia elementów z stopów żelaza i nieżelaznych.

Uwaga!

Ostateczny zakres tematyki badawczej realizowanej w ramach prac dyplomowych inżynierskich lub magisterskich zależeć będzie od rozmowy z studentem, aby była możliwości uwzględnienia jego aktualnej lub przyszłej pracy zawodowej.

prof. dr hab. inż. Jarosław Jakubowicz

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Inżynierii Materiałowej, Zakład Nanomateriałów Funkcjonalnych

Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów IM:

Badania biomateriałów metalowych na bazie Ti, Ta, materiałów porowatych, elektrochemicznej obróbki powierzchniowej, syntezy nanomateriałów metalowych i metalowo-ceramicznych, odporności korozyjnej. Wytwarzanie materiałów z zastosowaniem procesów mechanicznej syntezy i prasowania na gorąco lub spiekania konwencjonalnego. Modyfikacja powierzchni poprzez zastosowanie procesów elektrochemicznych (utleniania anodowego, osadzania elektrolitycznego). Charakteryzacja materiałów z zastosowaniem XRD, SEM, AFM, mikroskopów optycznych, odporności korozyjnej (potencjostat).

Oferta prac dyplomowych na I stopniu dotyczy analizy materiałowej części różnych urządzeń technicznych, a na II stopniu prac badawczych w zakresie syntezy i badania materiałów oraz ich obróbki powierzchniowej.

dr inż. Kamil Kowalski

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Inżynierii Materiałowej, Zakład Nanomateriałów funkcjonalnych

Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów IM:
Wytwarzanie i badania stopów oraz kompozytów na bazie magnezu i/ lub cynku metodami mechanicznej syntezy i metalurgii proszków połączonych z obróbką powierzchniową metodą elektrochemiczną lub hydrotermalną Do badań zastosowany zostanie między innymi dyrfraktometr rentgenowski, skaningowy mikroskop elektronowy, potencjostat, mikrotwardościomierz Vickersa.

dr inż. Natalia Makuch-Dziarska

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Inżynierii Materiałowej, Zakład Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni

Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów IM:

Działalność naukowo-badawcza związana jest z opracowywaniem nowoczesnych technik obróbki cieplno-chemicznej metali i stopów, a także z badaniem właściwości materiałów po obróbce cieplno-chemicznej. W zakresie metod obróbki cieplno-chemicznej rozwijane są m.in. techniki borowania gazowego, borowania plazmowego, laserowego stopowania powierzchni. Charakterystyka właściwości materiałów obejmuje takie badania jak: analiza mikrostruktury, pomiary twardości różnymi metodami, pomiary odporności na kruche pękanie, korozyjne badania potencjodynamiczne, immersyjne badania korozyjne, badania właściwości nanomechanicznych, badanie właściwości tribologicznych, badanie kohezji.

Tematyka proponowanych ofert pracowni specjalistycznej dotyczyć będzie badań z zakresu charakteryzacji właściwości warstw powierzchniowych wytwarzanych na stali, stopach niklu, stopach tytanu.

dr inż. Katarzyna Niespodziana

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Inżynierii Materiałowej

Wytwarzanie litych i porowatych materiałów metalowych i kompozytów typu metal-ceramika metodą mechanicznej syntezy i metalurgii proszków.  Badania struktury materiałów metodami dyfrakcji promieni rentgenowskich i metodami mikroskopowymi. Badania właściwości materiałów między innymi: gęstości pozornej, twardości, odporności korozyjnej.

dr hab. Marek Nowak, prof. PP

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Inżynierii Materiałowej, Zakład Nanomateriałów Funkcjonalnych

Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki prac dyplomowych dla studentów IM:

Tematyka proponowanych prac dyplomowych obejmuje obszar inżynierii materiałowej związany z wytwarzaniem i modyfikacją właściwości materiałów wodorochłonnych opartych o metale i stopy odwracalnie absorbujące wodór pozwalające na magazynowanie wodoru w postaci wodorków metalicznych. W szczególności faz międzymetalicznych bazujących na magnezie, lantanie, tytanie  i ich stopach o strukturze mikrokrystalicznej, nanokrystalicznej oraz stopów amorficznych.

Procesem użytym do wytworzenia materiałów odwracalnie absorbujących wodór będzie mechaniczna synteza (MA). Proces ten polega na generowaniu dużej liczby defektów struktury krystalicznej a prowadzony jest w wysokoenergetycznych młynach. Właściwości fizykochemiczne materiału otrzymanego przez zastosowanie mechanicznej syntezy zależą jednocześnie od wielu czynników, które są ze sobą skorelowane. Czynniki te decydują o składzie fazowym materiału, przebiegu amorfizacji, wielkości ziarna oraz kinetyce procesu. Głównymi parametrami procesu są energia mielenia, czas oraz temperatura. Generalnie, nie można rozpatrywać wpływu wyszczególnionych czynników oddzielnie, ponieważ są one względem siebie relatywne i uwarunkowane często wspólnymi zależnościami

Celem prac dyplomowej będzie opracowanie i wytworzenie stopów odwracalnie absorbujących wodór w temperaturze pokojowej z zastosowaniem mechanicznej syntezy. Określenie struktury fazowej wytworzonych materiałów. Zbadanie wpływu struktury i/lub składu chemicznego na wybrane właściwości fizyczne i elektrochemiczne wytworzonych materiałów (np. wyznaczenie izoterm zmian ciśnienia wodoru w funkcji jego zawartości w materiale wodowanym - krzywe p-c-T, określenie pojemności wyładowania w pracy cyklicznej w zasadowym ogniwie niklowo-wodorkowym).

Uwaga:
Osoba zainteresowana tematyką powinna wykazać się dobrą znajomością wiedzy i zagadnień związanych  z inżynierią materiałową.

dr inż. Adam Piasecki

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Inżynierii Materiałowej, Zakład Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni

Opis działalności naukowo-badawczej i potencjalnej tematyki badań na pracowni specjalistycznej dla studentów IM:

inżynieria powierzchni, zwiększanie trwałości narzędzi i elementów konstrukcyjnych ze stopów żelaza, niklu drogą obróbki powierzchniowej; warstwy żaroodporne, odporne na zużycie przez tarcie oraz odporne na korozję; procesy dyfuzyjnego wytwarzania warstw; samosmarujące materiały spiekane. Badania w zakresie LM, SEM, EDS, tribologii, odporności na korozję, żaroodporności.

dr inż. Mikołaj Popławski

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Inżynierii Materiałowej, Zakład Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni

Doktor nauk technicznych w dyscyplinie inżynieria materiałowa, specjalność metaloznawstwo. Obecnie jego działalność skoncentrowana jest  w obszarze inżynierii materiałowej ze szczególnym uwzględnieniem mikroskopii elektronowej skaningowej, transmisyjnej oraz świetlnej, a także dylatometrii i termograwimetrii. Poza tym  jest on: opiekunem Koła Naukowego Instytutu Inżynierii Materiałowej, bibliotekarzem IIM, a jak się coś zepsuje to potrafi wykonać ekspertyzę z zakresu inżynierii materiałowej dla podmiotów gospodarczych i ludności.

spis wybranych publikacji:

https://www.researchgate.net/search/publication?q=Miko%C5%82aj%20pop%C5%82awski

https://orcid.org/0000-0003-2660-8017

dr hab. Izabela Szafraniak-Wiza, prof. PP

Funkcjonalne materiały perowskitowe otrzymywane metodą mechanicznej syntezy

Związki o strukturze typu perowskitu (opisywane wzorem ogólnym ABX3, gdzie A i B to atomy metali, a X – atomy niemetali-najczęściej tlenu), wykazują niezwykle szerokie spektrum właściwości fizycznych i chemicznych. Duża różnorodność właściwości tych materiałów (np. ferroelektryczność, nadprzewodnictwo, fluorescencja, silne zjawisko termoelektryczne czy duży efekt elektrokaloryczny) częściowo wynika z faktu, że około 90% metalicznych pierwiastków układu okresowego może tworzyć stabilne struktury typu perowskitu. Materiały te znajdują zastosowanie również jako półprzewodniki, katalizatory, materiały piro- i piezoelektryczne, materiały o gigantycznym magnetooporze czy nawet materiały o bardzo wysokich temperaturach topnienia.

Praca dotyczyć będzie otrzymania materiałów w postaci proszkowej lub ceramicznej oraz zbadanie ich podstawowych właściwości strukturalnych i mikrostrukturalnych.

dr inż. Maciej Tuliński

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Inżynierii Materiałowej, Zakład Nanomateriałów Funkcjonalnych

Tematyka badań: bionanomateriały (na bazie bezniklowych austenitycznych stali nierdzewnych z nanostrukturą oraz ich kompozytów z hydroksyapatytem, stopy CoCrMo) - opracowanie technologii wytwarzania takich materiałów z wykorzystaniem mechanicznej syntezy oraz azotowania gazowego, badania strukturalne XRD i SEM oraz badania odporności korozyjnej

dr inż. Artur Wypych

Jednostka organizacyjna WIMiFT: Instytut Inżynierii Materiałowej, Zakład Nanomateriałów Funkcjonalnych

Opis działalności naukowej:

- zmiana właściwości powierzchni detali spawalniczymi metodami przyrostowymi nieingerującymi cieplnie w podłoże,

- dobór i wytwarzanie materiałów powłokowych w postaci proszków i drutów proszkowych z rdzeniem nanometrycznym o dedykowanych właściwościach określonych przez mechanizmy degradacji środowiskowej,

- badania właściwości napoin i powłok z uwagi na adhezję, kohezję, porowatość, mikro-twardość, odporność na zużycie ścierne, erozyjne - w tym erozję wysokotemperaturową, korozyjne - w tym wysokotemperaturową korozję gazową,

- metody kształtowania geometrii napoin i rozkładu składników stopu w jeziorku spawalniczym napoin kompozytowych,

- metody zmiany właściwości powłok poprzez wykorzystanie czynników zewnętrznych do sterowania strumieniem natryskowym,

- metody programowania przebiegu procesów spawalniczych tj. natryskiwania cieplnego powłok, napawania i spawania, z wykorzystaniem dedykowanego zrobotyzowanego systemu spawalniczego,

- nowoczesne metody zmiany właściwość warstwy wierzchniej opracowywane na potrzeby tzw. przemysłu: stoczniowego, energetyki, górnictwa, rolnictwa, motoryzacji - wraz z ewaluacją jako potwierdzeniem kompetencji w każdym oczekiwanym zakresie działania.