Charakterystyka badań

 

Katedra Badań Materiałowych i Spektroskopowych

Pracownicy

Prowadzone badania

Dr hab. Rafał Hakalla, prof. UR - kierownik

Spektroskopia rowibroniczna wysokiej rozdzielczości (w szczególności FT - UV/VIS) molekuł dwuatomowych o znaczącej aplikacji astronomicznej, astrofizycznej, środowiskowej, biologicznej oraz technologicznej. Globalne analizy deperturbacyjne wielostanowo i rozlegle zaburzonych struktur energetycznych molekuł.

Prof. dr hab. Jacek Krełowski

Rozmyte linie międzygwiazdowe (z ang. Diffuse Interstellar Bands; w skrócie DIB) to stosunkowo szerokie struktury widmowe znane od 1922, ale po dziś dzień niezidentyfikowane. Identyfikacja substancji, które za te linie odpowiadają to najbardziej długowieczna zagadka w historii spektroskopii. Uważa się powszechnie, że za bogatym (ponad 550 struktur) widmem linii rozmytych kryją się złożone molekuły, najpewniej związki węgla. Ani jedna wszakże próba identyfikacji nie zakończyła się sukcesem. Podjęta w Rzeszowie próba identyfikacji z FeS jest obecnie w toku. Oba pierwiastki: żelazo i siarka należą do najobfitszych w Kosmosie.

Prof. dr hab. Wojciech Szuszkiewicz

Badania właściwości strukturalnych i optycznych ciał stałych (głównie półprzewodników - zarówno materiałów masywnych, jak i cienkich warstw i struktur niskowymiarowych). Główne zainteresowania: dynamika sieci krystalicznej, właściwości mechaniczne, magnetyzm. Stosowane metody doświadczalne: dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego (w tym promieniowania ze źródeł synchrotronowych), elastyczne i nieelastyczne rozpraszanie neutronów, odbicie neutronów spolaryzowanych, rozpraszanie ramanowskie, odbicie i transmisja w zakresie spektralnym podczerwieni, nanoindentacja.

Dr hab. Andrzej Dziedzic, prof. UR

Kompilacja parametrów krystalizacji z fazy gazowej w procesie reaktywnego rozpylania magnetronowego i dyfuzji podczas wyżarzania w celu uzyskania określonej budowy, składu fazowego i rozmiaru krystalitów powłoki. Antybakteryjne nanokompozytowe powłoki ditlenku tytanu domieszkowanego Ag i N. Analiza struktury nanomateriałów metodami TEM (HRTEM i HRSTEM z FFT, SAED).

Dr hab. Wojciech Szajna, prof. UR

Fourierowska spektroskopia emisyjna wysokiej rozdzielczości wodorków i deuterków wybranych metali grupy IIIA oraz ich jonów dodatnich (AlH, AlD, AlH+, AlD+, InH, InD, GaH, GaD). Uzyskiwanie i analiza widm molekuł o istotnym znaczeniu astrofizycznym i środowiskowym (CO, CO+, CH, CD, CH+, CD+).

Dr hab. Mirosław Zachwieja

Badanie widm elektronowo-oscylacyjno-rotacyjnych wysokiej rozdzielczości małych molekuł (2-3 atomowych) w celu uzyskania parametrów molekularnych.

Dr Stanisław Adamiak

Prowadzone badania są skoncentrowane na technologiach wytwarzania i badania warstwy wierzchniej materiałów wytworzonych w procesach PVD. Modyfikacja struktury warstwy wierzchniej na poziomie atomowym poprzez zmianę składu jak i technologii wytwarzania ma wpływ na jej właściwości w skali makroskopowej. Badania ukierunkowane są na poprawę właściwości mechanicznych i eksploatacyjnych (twardości, adhezji, zachowania właściwości w podwyższonych temperaturach, odporności na zużycie tribologiczne warstw oraz wyznaczenie zależności pomiędzy parametrami nanostruktury a właściwościami mechanicznymi i eksploatacyjnymi.

Dr inż. Grzegorz Gruzeł

Wytwarzanie metodami chemicznymi nanocząstek metali szlachetnych oraz tak zwanych nanoramek o różnej morfologii (kształt, rozmiar, skład chemiczny, segregacja fazowa), jako potencjalnych nanokatalizatorów w ogniwach paliwowych. Charakteryzacja otrzymanych nanostruktur za pomocą transmisyjnej i skaningowej mikroskopii elektronowej, dyfrakcji rentgenowskiej, pomiarów potencjału zeta, a także zbadanie ich własności elektrochemicznych w reakcjach utleniania alkoholi.

Dr Przemysław Kolek

Eksperymentalna spektroskopia molekularna. Spektroskopia laserowa cząsteczek schłodzonych i izolowanych w naddźwiękowych wiązkach molekularnych; spektroskopia wysokiej rozdzielczości. Spektroskopia przejść elektronowo-oscylacyjnych cząsteczek wieloatomowych oraz przejść elektronowo- oscylacyjno- rotacyjnych małych cząsteczek. Laboratoryjna spektroskopia astronomiczna.

Teoretyczne metody spektroskopii molekularnej. Badania elektronowych stanów wzbudzonych. Analiza oscylacyjna, struktura oscylacyjna przejść elektronowych - czynniki FC, sprzężenie wibronowe.

Chemia teoretyczna: chemia kwantowa, w szczególności obliczenia kwantowo-chemiczne dla cząsteczek w elektronowych stanach wzbudzonych, analiza oscylacyjna dla cząsteczek w stanie podstawowym i w stanach wzbudzonych. Relacje miedzy strukturą elektronową a dynamiką i właściwościami cząsteczek w stanach podstawowych i wzbudzonych.

Dr Izabela Piotrowska

Badania emisyjnych widm elektronowych wybranych molekuł dwuatomowych, w szczególności układu Comet-Tail (A2Πi - X2Σ+) w jonowej molekule CO+ i jej odmianach izotopowych.

Dr Piotr Potera

Spektroskopia absorpcyjna i odbiciowa cienkich warstw i materiałów litych.

Dr Grzegorz Wisz

Technologia wytwarzania cienkich warstw z wykorzystaniem metod PVD ze szczególnym uwzględnieniem impulsowego osadzania laserowego.

Odnawialne źródła energii - optymalizacja struktur półprzewodnikowych i technologii wykonania układów fotowoltaicznych dla uzyskania maksymalnych sprawności i efektywności.

Systemy informatyczne i komputerowe układy pomiarowe.

Systemy sterowania i zarządzania aktywnymi elementami inteligentnego budynku.

Strategie rozwoju współpracy nauka - biznes w ramach struktur klastrowych.

Mgr inż. Kamil Szmuc

Analizy spektroskopowe układów biologicznych, ze szczególnym uwzględnieniem tkanek nowotworowych. Wykorzystanie spektroskopii w podczerwieni w diagnostyce medycznej i ocenie skuteczności procesu leczenia.

 

Katedra Badań Strukturalnych i Biofizycznych

Pracownicy

Prowadzone badania

Prof. dr hab. Marian Cholewa - kierownik

Obrazowanie medyczne z wykorzystaniem rezonansu, tomografu, PET/MR i promieniowania synchrotronowego.

Nowoczesne metody leczenia nowotworów jak hadron cancer therapy (HCT) czy micro beam radiation therapy (MRT).

Badania spektroskopowe stosowane w biologii i medycynie.

Nowe materiały związane z nowoczesnymi systemami fotowoltaicznymi w przyszłości.

Rozwój i zastosowanie detektorów promieniowania w oparciu o nowe nanomateriały.

Prof. dr hab. inż. Wojciech Rdzanek

Promieniowanie akustyczne wibrującej powierzchni i źródeł punktowych. Teoretyczne i eksperymentalne badania oparte na komorze pół-bezechowej. Moc akustyczna źródeł i ciśnienie akustyczne. Metody asymptotyczne i przybliżone, rygorystyczna analiza teoretyczna. Nauki podstawowe i stosowane.

Prof. dr hab. Antoni Szczurek

Procesy perturbacyjne. Ekskluzywna produkcja mezonów. Produkcja kwarkonii i lekkich mezonów. Produkcja ciężkich kwarków. Ultraperyferyczne zderzenia ciężkich jonów. Plazma kwarkowo-gluonowa i efekty elektromagnetyczne. Procesy wywołane fotonami. Rozkłady partonów. Struktura hadronów.

Prof. dr hab. Igor Tralle

Szeroko rozumiana fizyka ciała stałego i struktur niskowymiarowych; transport nośników ładunku (w tym kwantowy) w strukturach niskowymiarowych; metamateriały; splątanie kwantowe. W ostatnich latach również - fizyka komet.

Dr hab. Paweł Jakubczyk, prof. UR

Analiza symetrii i właściwości strukturalnych materii skondensowanej. Badanie: modeli ściśle rozwiązywalnych, podstawienia Bethego, układów strunowych Bethe  ansatz, korelacji elektronowych w układach wielocząstkowych oraz splątania kwantowego w układach spinowych.

Dr hab. Małgorzata Pociask - Biały, prof. UR

Procesy ewolucji struktury defektowej w tellurkach kadmowo-rtęciowych indukowane trawieniem jonowym. Aplikacyjne stosowanie nowej metody badania struktury defektowej HgCdTe wykorzystującej niskoenergetyczne trawienie jonowe do modyfikowania właściwości HgCdTe, która umożliwia badanie i analizę relaksacji parametrów elektrycznych HgCdTe.

Badania foto- i termo- konwersji promieniowania elektromagnetycznego w warunkach laboratoryjnych i naturalnych. Aplikacyjne stosowanie metody badania własności optycznych nanostrukturyzowanych pokryć ochronnych elementów fotowoltaicznych. Transport ciepła przez różnego rodzaju materiały termoizolacyjne - badania w zastosowaniu m.in. dla przemysłu fotowoltaicznego oraz lotniczego.

Dr hab. inż. Krzysztof Szemela, prof. UR

Zastosowanie liniowej teorii pola akustycznego oraz odpowiednich narzędzi matematycznych takich jak np.: szeregi funkcji własnych transformaty całkowe do opisu zjawisk związanych z propagacją fal dźwiękowych promieniowanych przez płaskie źródła w obszarach ograniczonych odgrodami. Badanie akustycznych właściwości rezonatorów w postaci otwartych lub zamkniętych wnęk o kołowych i prostokątnych przekrojach. Modelowanie sterowania transmisji fal akustycznych przez układy płytowe.

Dr hab. Małgorzata Sznajder, prof. UR

Obszar badań obejmuje fizykę ciała stałego, w tym materiały półprzewodnikowe, kryształy warstwowe, jak i materiały azotkowe dla optoelektroniki i mikroelektroniki wysokich częstotliwości, mocy i temperatur. Badania naukowe obejmują: atomistyczne modelowanie ab-initio adsorpcji pierwiastków na powierzchniach, procesów rekonstrukcji, wzrostu cienkich warstw. Obliczenia ab-initio dyfuzji defektów punktowych na międzypowierzchniach, badanie heterostruktur półprzewodnikowych. Obliczenia z pierwszych zasad struktur pasmowych ciał krystalicznych, badanie roli symetrii i topologii w odzwierciedleniu własności fizycznych kryształów.

Dr hab. Andrzej Wal, prof. UR

Moje zainteresowania naukowe początkowo koncentrowały wokół zagadnień fizyki teoretycznej, w szczególności wokół własności jednowymiarowego modelu Heisenberga. Później rozszerzyłem je o własności magnetyczne dwuwymiarowych, dyskretnych układów. W badaniach układów fizycznych wykorzystuję zarówno zaawansowany aparat matematyczny, jak i techniki informatyczne, w tym również w ramach grupy badawczej tworzymy algorytmy pozwalające wyznaczać cechy skończonych układów, a także modelować ich własności.

Dr hab. Ihor Virt, prof. UR

Badania eksperymentalne materiałów półprzewodnikowych (CdTe, PbTe i Bi2Te3, ZnO, AlN) stosowanych w tomografii medycznej, w szczególności do produkcji detektorów promieniowania gamma, UV i podczerwonego oraz urządzeń termoelektrycznych.

Dr Mariusz Bester

Badania szumów w cienkich warstwach ZnO domieszkowanych pierwiastkami magnetycznymi, a także wpływem pól elektromagnetycznych na układy biologiczne (nasiona roślin i komórki macierzyste). Ponadto badania nad technologią otrzymywania cienkich warstw półprzewodnikowych metodami PVD i PLD. W obszarze zainteresowań leżą również zagadnienia z zakresu telemedycyny i IoT.

Dr Anna Cisek

Tematyka badań naukowych skupia się na fizyce wysokich energii oraz fizyce cząstek elementarnych.

Badania naukowe obejmują obliczenia całkowitych i różniczkowych przekrojów czynnych w funkcji wielu zmiennych (np. energii, pędu poprzecznego, rapidity, kąta azymutalnego) na produkcję mezonów wektorowych w zderzeniach foton- proton, proton-proton, foton-jądro i jądro-jądro.

Głównym celem badań jest opis danych eksperymentalnych pochodzących z akceleratorów HERA, RHIC, Tevatron i LHC.

Dr Grzegorz Górski

Tematem badań są własności transportowe układów nanoskopowych. Szczególna uwaga jest poświęcona spinowo zależnemu transportowi w układzie kropki kwantowej sprzężonej z metaliczną, ferromagnetyczną i nadprzewodzącą elektrodą. Rozpatrywane są również własności transportowe kropki kwantowej sprzężonej z fermionem Majorany.

Dr Krzysztof Kucab

Pozyskiwanie energii z małych drgań mechanicznych (energy harvesting) przy użyciu przetworników piezoelektrycznych oraz elektromagnetycznych; nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe, uporządkowania magnetyczne oraz ich współistnienie.

Dr Mirosław Łabuz

W swojej pracy badawczej zajmuję się jednowymiarowym modelem magnetyka Heisenberga dla skończonych łańcuchów ze spinem 1/2 na każdym z węzłów. Wykorzystując kilka alternatywnych metod, takich jak rozwiązania równań Bethego, czy ożaglowane konfiguracje strunowe, wyznaczam stany własne zagadnienia oraz badam spójne i rozbieżne punkty różnych podejść opisujących badany układ, głównie dla łańcuchów złożonych z kilku/kilkunastu węzłów. Kluczowym aspektem niezbędnym do zrozumienia zagadnień krótkich łańcuchów okazuje się także zastosowanie rozszerzenia ciała liczb wymiernych poprzez pierwiastki prymitywne N-tego stopnia z jedynki, co wiąże się z odpowiednią strukturą grupy Galois. Niniejsza tematyka leży w nurcie współczesnych badań związanych z fizyką nanoskopową oraz informatyką kwantową.

Dr Marta Łuszczak

Tematyka badań naukowych skupia się wokół zagadnień związanych z fizyką wysokich energii, a w szczególności koncentruje się na teoretycznej analizie wybranych procesów zachodzących w wysokoenergetycznych zderzeniach hadronowych. Głównym celem badań jest połączenie frontu badań teoretycznych z najnowszymi danymi eksperymentalnymi na akceleratorze LHC w CERN-ie.

Dr Rafał Rak

Badania multidyscyplinarne; ilościowa analiza systemów złożonych; ekonofizyka; teoria sieci złożonych.

Dr Marcin Wesołowski

Zainteresowania koncentrują się wokół astrofizyki małych ciał Układu Słonecznego ze szczególnym uwzględnieniem komet. Głównym zagadnieniem badawczym jest analizowanie termodynamicznej ewolucji jąder kometarnych i jej wpływu na specyficzne zachowanie się tych ciał niebieskich jakim są wybuchy ich blasku. Dodatkowym moim zainteresowaniem jest szeroko rozumiana popularyzacja astronomii. Przejawia się ona w prezentowaniu wykładów o charakterze popularno - naukowym, a także przygotowywanie publikacji o tym charakterze. 

Mgr Roman Hrytsak

Badania naukowe obejmują obliczenia z pierwszych zasad formacji oraz dyfuzji defektów w materiałach azotkowych, badanie roli defektów w odzwierciedleniu własności fizycznych kryształów. Atomistyczne modelowanie ab-initio wzrostu warstw stosowanych w heterostrukturach półprzewodnikowych. Badanie heterostruktur półprzewodnikowych mających zastosowanie w urządzeniach emitujących światło (LED-y, lasery).

Mgr Paweł Ligęzka

Propagacja i transmisja dźwięku przez apertury kołowe i pierścieniowe.

Dr hab. Piotr Gronkowski, prof. senior

Termodynamiczna ewolucja komet a wybuchy blasku tych ciał niebieskich

 

Centrum Dydaktyczno-Naukowe Mikroelektroniki i Nanotechnologii

Pracownicy

Prowadzone badania

Dr Michał Marchewka - Dyrektor

Prowadzenie badań w zakresie struktur niskowymiarowych na bazie związków III-V i II-VI.

W przypadku związków III-V są to prace związane z wytwarzaniem elementów aktywnych optycznie w zakresie podczerwieni od 3 do 15µm. W przypadku struktur II-VI jest to realizacja zadań związanych z stanami topologicznymi w związkach mieszanych HgCdTe.

Prof. dr hab. Yaroslav Bobytskyy

Symulacja i kształtowanie mikro/nano interfejsów powierzchniowych: badania ich właściwości fizycznych i biochemicznych.

Dr hab. Józef Cebulski, prof. UR

Badania wykorzystujące spektroskopię Ramana i spektroskopię IR (z transformatą Fouriera FTIR) w zakresie bliskiej i dalekiej podczerwieni w kryształach półprzewodnikowych, szkłach i tkankach. W kryształach badania dotyczą oddziaływania elektron - fonon. W szkłach dotyczą badań strukturalnych. W tkankach poszukiwane są markery dające odpowiedź w leczeniu wybranych nowotworów.

Dr hab. inż. Anna Koziorowska

Celem badań jest udowodnienie i zmierzenie wpływu PEM na organizmy w zależności od fizycznych parametrów PEM, metodami biologii molekularnej.  Efekty badań będą miały zastosowanie aplikacyjne w nowym podejściu do leczenia schorzeń związanych z zaburzeniami neurosekrecji w kontekście chorób układu nerwowego oraz zaburzeń rozrodu.

Dr hab. Jacek Polit, prof. UR

Prowadzone badania z zakresu zastosowania metod spektroskopowych do charakterystyki nanostruktur opartych na materiałach z grupy AIIBVI takich jak MCT (rtęć, kadm, tellur) oraz z grupy AIIIBV (InGaAs/InP oraz InAs/GaSb). Badane są kompleksy zawierające kropki kwantowe CdTe połączone z nanocząstkami złota i HSA (albumina ludzka). Do badań wykorzystywane są następujące spektrometry: Ramana, FTIR, UV-VIS oraz spektrofluorymetr.

Dr Dariusz Płoch

Oddziaływanie elektron-fonon w półprzewodnikowych strukturach i kryształach. Obserwacje rezonansu magnetofononowego w podwójnych studniach kwantowych na bazie InGaAs/InAlAs. Wykorzystanie silnych impulsowych pól magnetycznych w badaniach zjawisk galwanomagnetycznych.

Wytwarzanie struktur niskowymiarowych - bramki kwantowe. Wytwarzanie drutów kwantowych na bazie podwójnych studni kwantowych metodą nanolitografii elektronowej.

Wykorzystanie skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) w inżynierii materiałowej.

Dr inż. Iwona Rogalska

Prowadzone badania związane są z technologią wzrostu struktur półprzewodnikowych na bazie związków AIIIBV metodą epitaksji z wiązek molekularnych (MBE). Koncentrują się one przede wszystkim na wytworzeniu i scharakteryzowaniu materiału półprzewodnikowego InSb pod kątem zastosowań w detektorach działających w zakresie 3-5µm.

Ponadto trwają prace nad zaprojektowaniem i wytworzeniem struktury supersieci II rodzaju InAs/GaSb na podłożach GaSb.

Dr Yaroslav Shpotyuk

Badania materiałów amorficznych na podstawie szkieł i ceramik chalkogenidkowych dla fotoniki podczerwieni, sensorów biomedycznych i przyrządów optoelektronicznych.

Dr Renata Wojnarowska - Nowak

Prowadzone badania naukowe skupiają się wokół:

- materiałów o właściwościach plazmonicznych pozwalających na efektywne generowanie efektu SERS (ang. Surface Enhanced Raman Scattering) i możliwości zastosowania w biosensorach optycznych; wytwarzania bionanokompleksów na bazie nanocząstek złota i wybranych cząstek biologicznych oraz określeniu ich właściwości;

- analizy właściwości nanomateriałów (min. nanocząstek metalicznych, nanomateriałów wytwarzanych metodą MBE, półprzewodnikowych kropek kwantowych) z wykorzystaniem metod spektroskopowych - spektroskopia Ramana, spektroskopia w podczerwieni z transformatą Fouriera (FTIR), fotoluminescencja, spektroskopia absorpcyjna w zakresie UV-VIS

- wykorzystania metod spektroskopowych w badaniach obiektów biologicznych.

Mgr inż. Ewa Bobko

Badania struktur za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego SEM, Nanopeparatyka i nanolitografia struktur (fotolitografia oraz litografia elektronowa).

Mgr inż. Paweł Śliż

Pomiary właściwości magnetotransportowych w półprzewodnikach w niskich i ultraniskich temperaturach w silnych polach magnetycznych.

Tworzenie systemów kontrolno-pomiarowych, oraz narzędzi do analizy danych pomiarowych w środowisku programistycznym LabVIEW oraz języku Python.

Mgr Małgorzata Trzyna - Sowa

Badania składu szerokiej gamy materiałów metodą TOF SIMS (Spektrometria Mas Jonów Wtórnych z Analizą Czasu Przelotu).

Mgr Mariusz Woźny

Badania w zakresie analizy widm odbicia w dalekiej podczerwieni  dla półprzewodnikowych roztworów stałych  na bazie PbSnSe i PbSnTe z wykorzystaniem  spektrometru FTIR .

Badanie wpływu  struktury elektronowej na widma fononowe w półprzewodnikowych roztworach stałych.

Badanie efektów związanych ze sprzężeniem elektron-fonon  występujących w pobliżu punktu Diraca dla półprzewodnikowych izolatorów topologicznych na bazie PbSnSe oraz PbSnTe.