Propozycje tematów prac dyplomowych na rok akademicki 2013/2014 RW Fizyka ang- Nanoengineering II stopień - mgr

Transkrypt

1 Propozycje tematów prac dyplomowych na rok akademicki 2013/2014 RW Fizyka ang- Nanoengineering II stopień - mgr Lp Temat pracy dyplomowej Opis Opiekun 1 Opis i symulacje ruchu ściany domenowej wymuszonego propagacją fali spinowej w taśmie miękkoferromagntycznej w obecności spolaryzowanego prądu elektrycznego Wymuszenie ruchu ściany domenowej za pomocą fali spinowej jest alternatywą dla zastosowania w tym celu zewnątrznego pola magnetycznego lub (spinowo spolaryzowanego) prądu elektrycznego. W nanotaśmach ferromagnetycznych, oddziaływanie fali spinowej ze ścianą domenową ma inny niż w objętościowym ferromagnetyku - rezonansowy charakter, ze względu na dopasowywanie się częstości fali spinowej do częstości wzbudzeń samej ściany domenowej, (z powodu kwantowania propagacji wzbudzeń ściany domenowej w kierunku poprzecznym do osi głównej taśmy, powstają ich nowe serie spektralne). W rezultacie możliwe jest wymuszenie ruchu ściany domenowej w kierunku propagacji fali spinowej [1,2]. Ostatnio zaproponowane zostało wyjaśnienie tego zjawiska [3]. W konstrukcji urządzeń spintronicznych ("domain wall racetrack") spodziewane jest równoczesne zastosowanie fali spinowej i prądu elektrycznego do wymuszenia ruchu ściany domenowej [4]. Praca będzie polegała na analitycznym opisie takiego ruchu ściany domenowej, w oparciu o kocepcję [3] i/lub wykonaniu jego symulacji przy użyciu pakietu OOMMF ("Object Oriented Micromagnetic Framework"). [1] D.S. Han et al., Applied Physics Letters vol. 94, (2009) [2] J.-S. Kim et al., Physical Review B vol. 85, dr inż. Andrzej Janutka Temat jest proponowany dla studenta (imię i nazwisko): Opinia Komisji TAK / NIE

2 2 Opis i symulacje struktury układów ścian domenowych w nanotaśmach miękkoferromagnetycznych Oddziaływanie ścian domenowych jest jednym z kluczowych zagadnień dla trwałości zapisu informacji binarnej w proponawanych obecnie elementach pamięci opartych na nanodrutach ferromagnetycznych ("domain-wall recetrack", [1]) [2,3]. Ze względu na ograniczenia technologiczne i własności, rolę nonodrutu pełni najczęsciej taśma z materiału miękko-ferromagnetycznego "Permalloy" (stop niklu i żelaza), w którym magnetyczne oddziaływania wymienne są równie istotne jak dipolowe. W przypadku bardzo cienkich nanotaśm, struktura ścian domenowych ("transverse domain wall", "vortex domain wall") jest lepiej opisana za pomocą ferromagnetycznego modelu XY, niż modelu Heisenberga [4,5]. Przedmiotem pracy będzie analityczne zbadanie stacjonarnych rozwiązań (przestrzennego rozkładu magnetyzacji) równania Landaua-Lifszyca (z więzem XY i warunkami brzegowymi taśmy) typu pary ścian domenowych i/lub ich numeryczna weryfiakcja (przy użyciu pakietu OOMMF - "Object Oriented Micromagnetic Framework". [1] S.S.P. Parkin, M. Hayashi, L. Thomas, Science vol. 320, p. 190 (2008), [2] L. Thomas, M. Hayashi, R. Moriya, C. Rettner, S.S.P. Parkin, Nature Communications vol, 3, 810 (2012) [3] A. Janutka, arxiv: , [4] R.D. McMichael, M.J. Donahue, IEEE dr inż. Andrzej Janutka

3 3 Opis indukowanych zewnętrznym polem transformacji ścian domenowych w ultra-cienkich nanotaśmach ferromagnetycznych W symulacjach mikromagnetycznych ścian domenowych w taśmach miękko-magnetycznych w zewnętrznym polu magnetycznym lub w obecności prądu elektrycznego obserwowane są periodyczne transformacje struktury magnetycznej przy równoczesnym jednostajnym ruchu translacyjnym centrum ściany. Ściany domenowe oscylują pomiędzy strukturami "transverse domain wall", "vortex domain wall" i "antivortex domain wall" [1]. Zjawisko to było opisane analitycznie w odniesieniu do taśm o sub-mikrometrowych rozmiarach przekroju poprzecznego w ramach modelu Heisenberga [2],[3]. Dla ultra-cienkich nanotaśm (o grubości do ok. 20nm), bardziej adekwatnym jest model XY, którego stacjonarnymi rozwiązaniami są wymienione struktury. Zadanie polega na przeprowadzeniu analitycznego opisu transformacji ścian domenowych w ramach modelu XY, przy zaadaptowaniu metody wariacyjnej prac [2],[3]. Obecnie dynamika struktur wirowych w planarnych magnetykach jest opisywana metodą Thiele. Równania Thiele dla układów kilku wirów (ścian domenowych) są bardzo złożone i zawierają półempiryczne współczynniki [4]. Proponowany opis będzie znacznie prostszy i nie wymagający samouzgodnienia. [1] J.-Y. Lee, K.-S. Lee, S. Choi, K.Y. Guslienko, S.-K. Kim, Physical Review B vol. 76, (2007) [2] A. Janutka, Physical Review B vol. dr inż. Andrzej Janutka

4 4 Badanie procesów wzbudzania jonów ziem rzadkich w dwuwymiarowych kryształach fotonicznych Celem pracy są badania optyczne nanoporowatych warst porowatego aluminium wypełnionego jonami ziem rzadkich. W pracy planuje się wykorzystanie następujących technik pomiarowych: fotoluminescencja, wzbudzanie fotoluminescencji, pomiary czasów zaników (ns-ms), pomiary FTIR, pomiary emisji w funkcji temepratury. Badania te mają na celu zrozumienie mechanizmów wzbudzania jonów oraz mechanizmów jej tłumienia. 5 Funkcjonalizacja nanokryształów fluorkowych metodą silanizacji w celu ich wykorzystania do obrazowania w biologii i medycynie. Celem pracy będzie optymalizacja procesu funkcjonalizacji nanokryształów fluorkowych otrzymywanych w Instytucie Fizyki. W tym celu wykorzystana będzie technika silanizacji. Praca wykonana będzie we współpracy z Uniwersytetem Wrocławskim. W ramach pracy wykonane zostaną pomiary DLS, Ramana, FTIR oraz HR-TEM. Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. 6 Funkcjonalizacja nanokryształów fluorkowych metodą wymiany ligandów w celu ich wykorzystania do obrazowania w biologii i medycynie. Celem pracy będzie optymalizacja procesu funkcjonalizacji nanokryształów fluorkowych otrzymywanych w Instytucie Fizyki. W tym celu wykorzystana będzie technika wymiany ligandów. W ramach pracy wykonane zostaną pomiary DLS, Ramana, FTIR oraz HR-TEM. Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami.

5 7 Modelowanie procesów relaksacji oraz transferu nośników w układach nanokryształów sprzężonych z jonami ziem rzadkich Celem pracy jest numeryczne modelowanie widm emisji oraz zaników emisji w czasie w funkcji temperatury oraz mocy pobudzania. Badania te dotyczyć będą układów nanokrystalicznych zawierających jony ziem rzadkich i pozwolą na mikroskopowe zrozumienie procesów wzbudzania oraz tłumienia emisji jonów (transfer energii, krosrelaksacja, podwajanie częstości itp.) 8 Obliczenia wpływu pola krystalicznego na optyczne właściwości jonów ziem rzadkich wprowadzanych do nanostruktur półprzewodnikowych w oparciu o teorię Juda-Ofelta Celem pracy jest wykorzystanie oraz zoptymalizowanie oprogramowania pozwalającego na obliczenia poziomów energetycznych, czasów zaników oraz intensywności przejść optycznych jonów ziem rzadkich wprowadzanych do różnego rodzaju nanostruktur półprzewodnikowych. Praca przewiduje także rozbudowę oprogramowania o obliczenia uwzględniające lokalne pole krystaliczne wokół jonów. 9 Optyczne badania warstw tlenkowych współdomieszkowanych jonami Ce3+ oraz Tb3+ wykorzystywanych jako diody światła białego w technologii CMOS. Celem pracy jest zrozumienie mechanizmów wzbudzania oraz tłumienia emisji z jonów Tb współ-domieszkowanych z jonami Ceru. Badania te mają na celu uzyskanie białej diody LED otrzymanej w technologii CMOS. Do badań wykorzystane zostaną następujące techniki eksperymentalne: absorbancja, fotoluminescencja, wzbudzanie fotoluminescencji, pomiary czasów zaników, wydajności kwantowej oraz spektroskopii Ramana oraz FTIR. Praca wykonana we współpracy z McMaster University, Hamilton, Kanada.

6 10 Optyczne badania warstw tlenkowych współdomieszkowanych jonami Ce3+ oraz Tb3+ wykorzystywanych jako diody światła białego w technologii CMOS. Celem pracy jest zrozumienie mechanizmów wzbudzania oraz tłumienia emisji z jonów Tb współ-domieszkowanych z jonami Ceru. Badania te mają na celu uzyskanie białej diody LED otrzymanej w technologii CMOS. Do badań wykorzystane zostaną następujące techniki eksperymentalne: absorbancja, fotoluminescencja, wzbudzanie fotoluminescencji, pomiary czasów zaników, wydajności kwantowej oraz spektroskopii Ramana oraz FTIR. Praca wykonana we współpracy z McMaster University, Hamilton, Kanada. 11 Pomiary optyczne nanokryształów półprzewodnikowych emitujących w podczerwieni do wykorzystania w obrazowaniu w bio-nano medycynie. Celem pracy są badnia optyczne nanokryształów półprzewodnikowych emitujących w podczerweni. Celem pracy jest zbadanie mechanizmów wzbudzania i tłumienia otrzymanej emisji oraz określenie jej zależności od parametrów otrzymywania nanokryształów. W tym celu wykonane zostaną pomiary fotolumienescencji, absorbancji, FTIR, emisji rozdzialonej w czasie, pomiary wzbudzania emisji oraz jej wydajnosci kwantowej. 12 Pomiary optyczne nanokryształów półprzewodnikowych emitujących w podczerwieni do wykorzystania w obrazowaniu w bio-nano medycynie. Celem pracy są badnia optyczne nanokryształów półprzewodnikowych emitujących w podczerweni. Celem pracy jest zbadanie mechanizmów wzbudzania i tłumienia otrzymanej emisji oraz określenie jej zależności od parametrów otrzymywania nanokryształów. W tym celu wykonane zostaną pomiary fotolumienescencji, absorbancji, FTIR, emisji rozdzialonej w czasie, pomiary wzbudzania emisji oraz jej wydajnosci kwantowej.

7 13 Pomiary wydajności kwantowej emisji nanokryształów fluorkowych wykorzystywanych do obrazowania w bio-nano medycynie. Celem pracy jest zbudowanie nowego stanowiska pomiarowego do wyznaczania wydajności kwantowej emisji. W ramach pracy wykonane zostaną także pomiary tej wydajności dla nanokryształów półprzewodnikowych. 14 Synteza nanokryształów fluorkowych emitujących w procesie podwajania częstości do zastosowań w bio-nano technologii. W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów NaYF4:Er,Yb, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. 15 Wysokorozdzielcze, przestrzennie obrazowanie czasów zaników emisji dwuwymiarowych kryształów fotonicznych domieszkowanych jonami ziem rzadkich Celem pracy będą badania i optymalizacja mikroskopowego układu do pomiarów widm emisji oraz zaników emisji. Badania dotyczyć będą optycznych właściwości nanoporowatych warst porowatego aluminium wypełnionego jonami ziem rzadkich. Badany będzie wpływ efektó fotonicznych na optyczne właściwości jonów. 16 Spektroskopia Ramanowska warstw tlenkowych zawierających nanokryształy krzemowe do zastosowań w III generacji ogniw słonecznych ora optoelektronice. W ramach pracy przewiduje się zawansowane pomiary spektroskopii Ramana oraz modelowanie otrzymanych widm w celu określenia mikroskopowych właściwości(naprężenia, rozmiary kropek, faza krystaliczne, ) cienkich warstw tlenkowych zawierających nanokryształy krzemu. Praca wykonana we współpracy z McMaster University, Hamilton, Kanada. dr inż. Grzegorz Zatryb

8 17 Rozwinięcie metody Kivelsona dla identyfikacji ułamkowego kwantowego efektu Halla przy pomocy badania ekstremum całki Feynmana po dużych cyklicznych trajektoriach Zaproponowana przez Kivelsona metoda wykrycia ułamkowego efektu Halla polega na wykonaniu sumowania po trajektoriach cyklicznych w przybliżeniu kwaziklasycznym względem klasycznego stanu kryształu Wignera. Praca dyplomowa polega na powtórzeniu tego skomplikowanego numerycznego zagadnienia i zweryfikowaniu możliwości innej konstrukcji cyklicznych trajektorii. dr inż. Janusz Jacak 18 Wykorzystanie niezmienników Cherna do charakteryzowania efektów topologicznych w fazie skondensowanej Aktualne odkrycia z zakresu topologicznych izolatorów w kontynuacji topologicznej interpretacji kwantowego efektu Halla zwracają uwagę na rolę niezmienników typu Cherna do charakteryzowania różnych topologicznie faz. Praca dyplomowa przewiduje zapoznanie się z zaawansowanym opisem topologicznych izolatorów z punktu widzenia wykorzystania topologicznych niezmienników. Rozwinięcie podejścia przy uwzględnieniu hallowskich stanów ułamkowych byłoby indywidualnym wkładem magistranta. dr inż. Janusz Jacak 19 Synteza nanokryształów fluorkowych emitujących w podczerwieni do zastosowań w bio-nano technologii W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów fluorkowych domieszkowanych jonami ziem rzadkich, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. dr inż. Mateusz Bański

9 20 Synteza nanokryształów PbS do zastosowań oraz bio-nano technologii W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów PbS, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. dr inż. Mateusz Bański 21 Synteza nanokryształów PbS do zastosowań w fotowoltaice W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów PbS, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). dr inż. Mateusz Bański 22 Analiza bezstratnej radiacyjnie propagacji plazmonu-polartonu wzdłuż łańcucha nanocząstek metalicznych Temat odnosi się do podanej ostatnio teorii propagacji plazmono-polarytonu w wersji analitycznej. Pokazane zostało, że straty radiacyjne spowodowane tarciem Lorentza są idealnie kompensowane przez wpływ pozostałych cząstek w nieskończonym łańcuchu ale pod warunkiem uwzględnienia dipolowego oddziaływania w pełni retardowanej formie. Praca dyplomowa obejmuje zapoznanie się z tym nowym podejściem i rozwinięcie w kierunku zbadania zależności efektu od długości łańcucha i jego otoczenia. dr inż. Witold Jacak 23 Straty radiacyjne dla dużych nanoczastek metalicznych poprzez dokładne uwzględnienie tarcia Lorentza Dla średnich rozmiarów nanocząstek metalicznych straty radiacyjne rosną wraz z trzecią potęgą promienia nanocząstki i dla dużych promieni nie jest już uzasadnione stosowanie perturbacyjnego sposobu obliczania tłumienia promienistego. Praca dyplomowa polega na dokładnym numerycznym rozwiązaniu równania dynamicznego plazmonu powierzchniowego uwzględniając nieperturbacyjnie tarcie Lorentza. dr inż. Witold Jacak

10 24 Badanie właściwości siatek Bragga zapisanych w polimerowych światłowodach mikrostrukturalnych Opis i wymagania: W ramach pracy planuje się przeprowadzenie badań właściwości siatek Bragga zapisanych w polimerowych światłowodach mikrostrukturalnych. Charakteryzacja będzie miała na celu sprawdzenie stabilności czasowej i temperaturowej wykonanych struktur oraz ich przydatności do zastosowań metrologicznych. Wymagane predyspozycje do pracy eksperymentalnej oraz umiejętność wykorzystania komputera do przetwarzania danych pomiarowych. dr inż. Gabriela Statkiewicz- Barabach 25 Teoria topologicznego izolatora Andersona Topologiczny izolator Andersona został zidentyfikowany ostatnio numerycznie. W pracy dr hab. Jakuba Tworzydło (ze współautorami) podana została oryginalna teoria tego efektu. Praca magisterska polega na zapoznaniu się z efektem topologicznego izolatora Andersona i rozpoznaniu teoretycznego jego wyjaśnienia. Możliwe rozwinięcie teorii byłoby indywidualnym wkładem magistranta. prof. dr hab. Lucjan Jacak

11 Fizyka Techniczna - Fotonika - II stopień mgr Lp Temat pracy dyplomowej Opis Opiekun Temat jest proponowany dla studenta (imię i nazwisko): Opinia Komisji TAK / NIE 1 Pomiar widm Ramana wielokrotnych studni kwantowych na bazie GaAsN Wyznaczenie częstości modów fononowych, defektowych, naprężeń w wielokrotnych studniach kwantowych GaAsN techniką Ramana. dr hab. Ewa Popko, prof. nadzw. 2 Relaksacja dielektryczna struktur fotowoltaicznych Si/ZnO Wyznaczenie parametrów obwodów zastępczych ogniw fotowoltaicznych Si/Zno przy pomocy techniki impedancyjnej.charakteryzacja mechanizmów relaksacyjnych w tych strukturach. dr hab. Ewa Popko, prof. nadzw. 3 Struktury fotowoltaiczne Si/ZnO Charakteryzacja ogniw fotowoltaicznych Si/Zno. Wyznaczenie sprawności i charakterystyki spektralnej wydajności kwantowej. Określenie mechanizmów transportu prądu przez złacze. Badanie defektów techniką DLTS dr hab. Ewa Popko, prof. nadzw. 4 Właściwości fotoelektryczne wielokrotnych studni kwantowych na bazie GaAsN Wyznaczenie charakterystyk spektralnych widm transmisji i fotoprądu struktur wielokrotnych studni kwantowych GaAsN. Charakteryzacja defektów w interfejsie i w objętości. dr hab. Ewa Popko, prof. nadzw.

12 5 Badanie procesów wzbudzania jonów ziem rzadkich w dwuwymiarowych kryształach fotonicznych Celem pracy są badania optyczne nanoporowatych warst porowatego aluminium wypełnionego jonami ziem rzadkich. W pracy planuje się wykorzystanie następujących technik pomiarowych: fotoluminescencja, wzbudzanie fotoluminescencji, pomiary czasów zaników (nsms), pomiary FTIR, pomiary emisji w funkcji temepratury. Badania te mają na celu zrozumienie mechanizmów wzbudzania jonów oraz mechanizmów jej tłumienia. 6 Funkcjonalizacja nanokryształów fluorkowych metodą silanizacji w celu ich wykorzystania do obrazowania w biologii i medycynie. Celem pracy będzie optymalizacja procesu funkcjonalizacji nanokryształów fluorkowych otrzymywanych w Instytucie Fizyki. W tym celu wykorzystana będzie technika silanizacji. Praca wykonana będzie we współpracy z Uniwersytetem Wrocławskim. W ramach pracy wykonane zostaną pomiary DLS, Ramana, FTIR oraz HR-TEM. Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. 7 Modelowanie procesów relaksacji oraz transferu nośników w układach nanokryształów sprzężonych z jonami ziem rzadkich Celem pracy jest numeryczne modelowanie widm emisji oraz zaników emisji w czasie w funkcji temperatury oraz mocy pobudzania. Badania te dotyczyć będą układów nanokrystalicznych zawierających jony ziem rzadkich i pozwolą na mikroskopowe zrozumienie procesów wzbudzania oraz tłumienia emisji jonów (transfer energii, krosrelaksacja, podwajanie częstości itp.)

13 8 Obliczenia wpływu pola krystalicznego na optyczne właściwości jonów ziem rzadkich wprowadzanych do nanostruktur półprzewodnikowych w oparciu o teorię Juda-Ofelta Celem pracy jest wykorzystanie oraz zoptymalizowanie oprogramowania pozwalającego na obliczenia poziomów energetycznych, czasów zaników oraz intensywności przejść optycznych jonów ziem rzadkich wprowadzanych do różnego rodzaju nanostruktur półprzewodnikowych. Praca przewiduje także rozbudowę oprogramowania o obliczenia uwzględniające lokalne pole krystaliczne wokół jonów. 9 Optyczne badania warstw tlenkowych współdomieszkowanych jonami Ce3+ oraz Tb3+ wykorzystywanych jako diody światła białego w technologii CMOS. Celem pracy jest zrozumienie mechanizmów wzbudzania oraz tłumienia emisji z jonów Tb współ-domieszkowanych z jonami Ceru. Badania te mają na celu uzyskanie białej diody LED otrzymanej w technologii CMOS. Do badań wykorzystane zostaną następujące techniki eksperymentalne: absorbancja, fotoluminescencja, wzbudzanie fotoluminescencji, pomiary czasów zaników, wydajności kwantowej oraz spektroskopii Ramana oraz FTIR. Praca wykonana we współpracy z McMaster University, Hamilton, Kanada. 10 Pomiary optyczne nanokryształów półprzewodnikowych emitujących w podczerwieni do wykorzystania w obrazowaniu w bio-nano medycynie. Celem pracy są badnia optyczne nanokryształów półprzewodnikowych emitujących w podczerweni. Celem pracy jest zbadanie mechanizmów wzbudzania i tłumienia otrzymanej emisji oraz określenie jej zależności od parametrów otrzymywania nanokryształów. W tym celu wykonane zostaną pomiary fotolumienescencji, absorbancji, FTIR, emisji rozdzialonej w czasie, pomiary wzbudzania emisji oraz jej wydajnosci kwantowej.

14 11 Pomiary wydajności kwantowej emisji nanokryształów fluorkowych wykorzystywanych do obrazowania w bio-nano medycynie. Celem pracy jest zbudowanie nowego stanowiska pomiarowego do wyznaczania wydajności kwantowej emisji. W ramach pracy wykonane zostaną także pomiary tej wydajności dla nanokryształów półprzewodnikowych. 12 Synteza nanokryształów fluorkowych emitujących w procesie podwajania częstości do zastosowań w bio-nano technologii. W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów NaYF4:Er,Yb, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. 13 Wysokorozdzielcze, przestrzennie obrazowanie czasów zaników emisji dwuwymiarowych kryształów fotonicznych domieszkowanych jonami ziem rzadkich Celem pracy będą badania i optymalizacja mikroskopowego układu do pomiarów widm emisji oraz zaników emisji. Badania dotyczyć będą optycznych właściwości nanoporowatych warst porowatego aluminium wypełnionego jonami ziem rzadkich. Badany będzie wpływ efektó fotonicznych na optyczne właściwości jonów. 14 Spektroskopia Ramanowska warstw tlenkowych zawierających nanokryształy krzemowe do zastosowań w III generacji ogniw słonecznych ora optoelektronice. W ramach pracy przewiduje się zawansowane pomiary spektroskopii Ramana oraz modelowanie otrzymanych widm w celu określenia mikroskopowych właściwości(naprężenia, rozmiary kropek, faza krystaliczne, ) cienkich warstw tlenkowych zawierających nanokryształy krzemu. Praca wykonana we współpracy z McMaster University, Hamilton, Kanada. dr inż. Grzegorz Zatryb

15 15 Synteza nanokryształów fluorkowych emitujących w podczerwieni do zastosowań w bio-nano technologii W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów fluorkowych domieszkowanych jonami ziem rzadkich, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. dr inż. Mateusz Bański 16 Synteza nanokryształów PbS do zastosowań oraz bio-nano technologii W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów PbS, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. dr inż. Mateusz Bański 17 W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy Synteza nanokryształów PbS nanokryształów PbS, ich pomiary strukturalne do zastosowań w fotowoltaice (XRD, HR-TEM, DLS). dr inż. Mateusz Bański 18 Rozwój splątaniowych protokołów klasy QSDC dla bezpośredniej tajnej komunikacji kwantowej Protokoły klasy QSDC stanowią odrębny od klasy protokołów QKD aspekt kryptografii kwantowej. Rozwój koncepcji wykorzystania splątania kwantowego do przysyłu informarcji bez jej pełnej fizycznej obecności w kanale komunikacyjnym (zarówno klasycznym jak i kwantowym) stwarza nowe perspektywy zabezpieczeń komunikacyjnych. Temat obejmuje analizę odkrytych protokołów i ich rozwój koncepcyjny, jak również przygotowania teoretyczne w kierunku badań eksperymentalnych dr inż. Witold Jacak

16 19 Badanie właściwości siatek Bragga zapisanych w polimerowych światłowodach mikrostrukturalnych Opis i wymagania: W ramach pracy planuje się przeprowadzenie badań właściwości siatek Bragga zapisanych w polimerowych światłowodach mikrostrukturalnych. Charakteryzacja będzie miała na celu sprawdzenie stabilności czasowej i temperaturowej wykonanych struktur oraz ich przydatności do zastosowań metrologicznych. Wymagane predyspozycje do pracy eksperymentalnej oraz umiejętność wykorzystania komputera do przetwarzania danych pomiarowych. dr inż. Gabriela Statkiewicz- Barabach 20 Badania wpływu wygrzewania na charakterystyki optyczne cienkich warstw tlenku ceru Cienkie warstwy tlenku ceru należy poddać obróbce termicznej przy rożnych temperaturach. Należy wykonać pomiary optyczne współczynnika odbicia/transmisji dla różnych długości fal, wyznaczyć stale optyczne oraz ocenić wpływ wygrzewania na właściwości optyczne warstw. dr inż.tadeusz Wiktorczyk 21 Szerokopasmowa spektroskopia dielektryczna cienkowarstwowych struktur typu metal/izolator/metal Dla wybranych struktur cienkowarstwowych typu MIM należy wykonać pomiary dielektryczne w dziedzinie częstotliwości (1mHz-10MHz) za pomocą spektrometru odpowiedzi dielektrycznej. Przeprowadzić analizę wyników oraz ocenę właściwości dielektrycznych struktur przy zastosowaniu programu do analizy danych (program Z-view). dr inż.tadeusz Wiktorczyk 22 Analiza warstwy fizycznej układu Quantum Key Distribution w zestawie Clavis II Zestaw QKD Clavis II jest kompletnym urządzeniem do kwantowej kryptografii na niesplątanych fotonach. Praca obejmowałaby zapoznanie się z warstwą fotoniczną systemu i prace w kierunku wykonania własnego prototypu prof. dr hab. Lucjan Jacak

17 23 Analiza warstwy fizycznej układu Quantum Key Distribution w zestawie Quelle EPR405 Zestaw Quelle EPR405 jest kompletnym urządzeniem do kwantowej kryptografii na splątanych fotonach. Praca obejmowałaby zapoznanie się z warstwą fotoniczną urządzenia i prace w kierunku wykonania własnego prototypu prof. dr hab. Lucjan Jacak

18 Fizyka Techniczna - Fotonika - inż. Lp Temat pracy dyplomowej Opis Opiekun Temat jest proponowany dla studenta (imię i nazwisko): Opinia Komisji TAK / NIE 1 Struktury fotowoltaiczne Si/ZnO Charakteryzacja ogniw fotowoltaicznych Si/Zno. Wyznaczenie sprawności i charakterystyki spektralnej wydajności kwantowej. Określenie mechanizmów transportu prądu przez złącze. dr hab. Ewa Popko, prof. nadzw. 2 Właściwości fotoelektryczne wielokrotnych studni kwantowych na bazie GaAsN Wyznaczenie charakterystyk spektralnych widm transmisji i fotoprądu struktur wielokrotnych studni kwantowych GaAsN. dr hab. Ewa Popko, prof. nadzw. 3 Badanie procesów wzbudzania jonów ziem rzadkich w dwuwymiarowych kryształach fotonicznych Celem pracy są badania optyczne nanoporowatych warst porowatego aluminium wypełnionego jonami ziem rzadkich. W pracy planuje się wykorzystanie następujących technik pomiarowych: fotoluminescencja, wzbudzanie fotoluminescencji, pomiary czasów zaników (nsms), pomiary FTIR, pomiary emisji w funkcji temepratury. Badania te mają na celu zrozumienie mechanizmów wzbudzania jonów oraz mechanizmów jej tłumienia.

19 4 Funkcjonalizacja nanokryształów fluorkowych metodą silanizacji w celu ich wykorzystania do obrazowania w biologii i medycynie. Celem pracy będzie optymalizacja procesu funkcjonalizacji nanokryształów fluorkowych otrzymywanych w Instytucie Fizyki. W tym celu wykorzystana będzie technika silanizacji. Praca wykonana będzie we współpracy z Uniwersytetem Wrocławskim. W ramach pracy wykonane zostaną pomiary DLS, Ramana, FTIR oraz HR-TEM. Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. 5 Funkcjonalizacja nanokryształów fluorkowych metodą wymiany ligandów w celu ich wykorzystania do obrazowania w biologii i medycynie. Celem pracy będzie optymalizacja procesu funkcjonalizacji nanokryształów fluorkowych otrzymywanych w Instytucie Fizyki. W tym celu wykorzystana będzie technika wymiany ligandów. W ramach pracy wykonane zostaną pomiary DLS, Ramana, FTIR oraz HR-TEM. Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. 6 Modelowanie procesów relaksacji oraz transferu nośników w układach nanokryształów sprzężonych z jonami ziem rzadkich Celem pracy jest numeryczne modelowanie widm emisji oraz zaników emisji w czasie w funkcji temperatury oraz mocy pobudzania. Badania te dotyczyć będą układów nanokrystalicznych zawierających jony ziem rzadkich i pozwolą na mikroskopowe zrozumienie procesów wzbudzania oraz tłumienia emisji jonów (transfer energii, krosrelaksacja, podwajanie częstości itp.)

20 7 Obliczenia wpływu pola krystalicznego na optyczne właściwości jonów ziem rzadkich wprowadzanych do nanostruktur półprzewodnikowych w oparciu o teorię Juda-Ofelta Celem pracy jest wykorzystanie oraz zoptymalizowanie oprogramowania pozwalającego na obliczenia poziomów energetycznych, czasów zaników oraz intensywności przejść optycznych jonów ziem rzadkich wprowadzanych do różnego rodzaju nanostruktur półprzewodnikowych. Praca przewiduje także rozbudowę oprogramowania o obliczenia uwzględniające lokalne pole krystaliczne wokół jonów. 8 Optyczne badania warstw tlenkowych współdomieszkowanych jonami Ce3+ oraz Tb3+ wykorzystywanych jako diody światła białego w technologii CMOS. Celem pracy jest zrozumienie mechanizmów wzbudzania oraz tłumienia emisji z jonów Tb współ-domieszkowanych z jonami Ceru. Badania te mają na celu uzyskanie białej diody LED otrzymanej w technologii CMOS. Do badań wykorzystane zostaną następujące techniki eksperymentalne: absorbancja, fotoluminescencja, wzbudzanie fotoluminescencji, pomiary czasów zaników, wydajności kwantowej oraz spektroskopii Ramana oraz FTIR. Praca wykonana we współpracy z McMaster University, Hamilton, Kanada. 9 Pomiary optyczne nanokryształów półprzewodnikowych emitujących w podczerwieni do wykorzystania w obrazowaniu w bio-nano medycynie. Celem pracy są badnia optyczne nanokryształów półprzewodnikowych emitujących w podczerweni. Celem pracy jest zbadanie mechanizmów wzbudzania i tłumienia otrzymanej emisji oraz określenie jej zależności od parametrów otrzymywania nanokryształów. W tym celu wykonane zostaną pomiary fotolumienescencji, absorbancji, FTIR, emisji rozdzialonej w czasie, pomiary wzbudzania emisji oraz jej wydajnosci kwantowej.

21 10 Pomiary optyczne nanokryształów półprzewodnikowych emitujących w procesie podwajania częstości do wykorzystania w obrazowaniu w bio-nano medycynie. Celem pracy są badnia optyczne nanokryształów fluorkowych emitujących w procesie up-konwersji w obszarze widzialnym przy wzbudzaniu w podczerwieni. Celem pracy jest zbadanie mechanizmów wzbudzania i tłumienia emisji jonów oraz określenie zależności tych mchanizmów od parametrów ich otrzymywania. W tym celu wykonane zostaną pomiary fotolumienescencji, absorbancji, FTIR, emisji rozdzialonej w czasie, pomiary wzbudzania emisji oraz jej wydajnosci kwantowej. 11 Pomiary wydajności kwantowej emisji nanokryształów fluorkowych wykorzystywanych do obrazowania w bio-nano medycynie. Celem pracy jest zbudowanie nowego stanowiska pomiarowego do wyznaczania wydajności kwantowej emisji. W ramach pracy wykonane zostaną także pomiary tej wydajności dla nanokryształów półprzewodnikowych. 12 Synteza nanokryształów fluorkowych emitujących w procesie podwajania częstości do zastosowań w bio-nano technologii. W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów NaYF4:Er,Yb, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. 13 Wysokorozdzielcze, przestrzennie obrazowanie czasów zaników emisji dwuwymiarowych kryształów fotonicznych domieszkowanych jonami ziem rzadkich Celem pracy będą badania i optymalizacja mikroskopowego układu do pomiarów widm emisji oraz zaników emisji. Badania dotyczyć będą optycznych właściwości nanoporowatych warst porowatego aluminium wypełnionego jonami ziem rzadkich. Badany będzie wpływ efektó fotonicznych na optyczne właściwości jonów.

22 14 Charakteryzacja fotoelektryczna struktur półprzewodnikowych na bazie CdTe przeznaczonych na przyrządy fotowoltaiczne. W ramach pracy dyplomowej student powinien opanować metody pomiarowe, które pozwolą scharakteryzować podstawowe właściwości fotoelektryczne badanych fotoogniw. Należą do nich przykładowo: pomiary charakterystyk spektralnych, I-V, C-V w funkcji temperatury i po oświetleniu, pomiary DLTS oraz fotopojemności w funkcji temperatury. Głównym celem pracy jest wyznaczenie parametrów elektrycznych badanych fotoogniw na bazie CdTe jak również charakteryzacja defektów w tych złączach. dr inż. Eunika Zielony 15 Spektroskopia Ramanowska warstw tlenkowych zawierających nanokryształy krzemowe do zastosowań w III generacji ogniw słonecznych ora optoelektronice. W ramach pracy przewiduje się zawansowane pomiary spektroskopii Ramana oraz modelowanie otrzymanych widm w celu określenia mikroskopowych właściwości(naprężenia, rozmiary kropek, faza krystaliczne, ) cienkich warstw tlenkowych zawierających nanokryształy krzemu. Praca wykonana we współpracy z McMaster University, Hamilton, Kanada. dr inż. Grzegorz Zatryb 16 Synteza nanokryształów fluorkowych emitujących w podczerwieni do zastosowań w bio-nano technologii W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów fluorkowych domieszkowanych jonami ziem rzadkich, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. dr inż. Mateusz Bański

23 17 Synteza nanokryształów PbS do zastosowań oraz bio-nano technologii W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów PbS, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. dr inż. Mateusz Bański 18 Synteza nanokryształów PbS do zastosowań w fotowoltaice W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów PbS, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). dr inż. Mateusz Bański 19 Własności emisyjne szkieł domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich Zestawienie stanowiska do pomiarów spektralnych i czasu zaniku fluorescencji szkieł domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich. Wykonanie pomiarów i analiza widm absorpcji, emisji oraz czasów życia stanów wzbudzonych jonów. dr inż. Zbigniew Gumienny 20 Metody wytwarzania siatek długookresowych w polimerowych światłowodach mikrostrukturalnych Opis i wymagania: Celem pracy będzie opanowanie oraz optymalizacja metod zapisu siatek długookresowych w polimerowych światłowodach mikrostrukturalnych. Planuje się wytworzenie siatek długookresowych metodą mechaniczno-termiczną oraz przy użyciu lasera He- Cd w jednomodowych oraz dwójłomnych światłowodach mikrostrukturalnych. Wymagane predyspozycje do pracy eksperymentalnej. dr inż. Gabriela Statkiewicz- Barabach

24 21 Badania wpływu wygrzewania na charakterystyki optyczne cienkich warstw tlenku ceru Cienkie warstwy tlenku ceru należy poddać obróbce termicznej przy rożnych temperaturach. Należy wykonać pomiary optyczne współczynnika odbicia/transmisji dla różnych długości fal, wyznaczyć stale optyczne oraz ocenić wpływ wygrzewania na właściwości optyczne warstw. dr inż.tadeusz Wiktorczyk 22 Szerokopasmowa spektroskopia dielektryczna cienkowarstwowych struktur typu metal/izolator/metal Dla wybranych struktur cienkowarstwowych typu MIM należy wykonać pomiary dielektryczne w dziedzinie częstotliwości (1mHz-10MHz) za pomocą spektrometru odpowiedzi dielektrycznej. Przeprowadzić analizę wyników oraz ocenę właściwości dielektrycznych struktur przy zastosowaniu programu do analizy danych (program Z-view). dr inż.tadeusz Wiktorczyk

25 Fizyka Techniczna - Nanoinżynieria - II stopień mgr Lp Temat pracy dyplomowej Opis Opiekun Temat jest proponowany dla studenta (imię i nazwisko): Opinia Komisji TAK / NIE 1 Pomiar widm Ramana wielokrotnych studni kwantowych na bazie GaAsN Wyznaczenie częstości modów fononowych, defektowych, naprężeń w wielokrotnych studniach kwantowych GaAsN techniką Ramana. dr hab. Ewa Popko, prof. nadzw. 2 Struktury fotowoltaiczne Si/ZnO Charakteryzacja ogniw fotowoltaicznych Si/Zno. Wyznaczenie sprawności i charakterystyki spektralnej wydajności kwantowej. Określenie mechanizmów transportu prądu przez złacze. Badanie defektów techniką DLTS dr hab. Ewa Popko, prof. nadzw. 3 Właściwości fotoelektryczne wielokrotnych studni kwantowych na bazie GaAsN Wyznaczenie charakterystyk spektralnych widm transmisji i fotoprądu struktur wielokrotnych studni kwantowych GaAsN. Charakteryzacja defektów w interfejsie i w objętości. dr hab. Ewa Popko, prof. nadzw. 4 Kondensacja Bosego-EInsteina polarytonów ekscytonowych w zakresie telekomunikacyjnym Praca polegać będzie na badaniu widm optycznych struktur ze studniami kwantowymi w mikrorezonatorze typu Bragga pod kątem obserwacji formowania się polarytonów ekscytonowych, o charakterystycznej długości fali emisji w zakresie um. Celem będzie znalezienie optymalnych parametrów struktury do uzyskania rezonansu pomiędzy modem optyczym i ekscytonowym i uzyskania warunków silnego sprzężenia pod kątem obserwacji kondensacji Bosego-Einsteina takich polarytonów. dr hab. inż. Grzegorz Sęk

26 5 Struktura subtelna ekscytonu w asymetrycznych kropkach kwantowych Celem pracy będzie zbadanie zależności tzw. rozszczepienia subtelnego (albo anizotropowego) stanów ekscytonowych od geometrii układu w nowego typu nanostrukturach związków III-V. Wykorzystany zostanie pomiar rozdzielonej polaryzacyjnie mikrofotoluminescencji z pojedynczych kropek kwantowych w tym również w polu magnetycznym. dr hab. inż. Grzegorz Sęk 6 Badanie procesów wzbudzania jonów ziem rzadkich w dwuwymiarowych kryształach fotonicznych Celem pracy są badania optyczne nanoporowatych warst porowatego aluminium wypełnionego jonami ziem rzadkich. W pracy planuje się wykorzystanie następujących technik pomiarowych: fotoluminescencja, wzbudzanie fotoluminescencji, pomiary czasów zaników (nsms), pomiary FTIR, pomiary emisji w funkcji temepratury. Badania te mają na celu zrozumienie mechanizmów wzbudzania jonów oraz mechanizmów jej tłumienia. 7 Funkcjonalizacja nanokryształów fluorkowych metodą silanizacji w celu ich wykorzystania do obrazowania w biologii i medycynie. Celem pracy będzie optymalizacja procesu funkcjonalizacji nanokryształów fluorkowych otrzymywanych w Instytucie Fizyki. W tym celu wykorzystana będzie technika silanizacji. Praca wykonana będzie we współpracy z Uniwersytetem Wrocławskim. W ramach pracy wykonane zostaną pomiary DLS, Ramana, FTIR oraz HR-TEM. Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami.

27 8 Modelowanie procesów relaksacji oraz transferu nośników w układach nanokryształów sprzężonych z jonami ziem rzadkich Celem pracy jest numeryczne modelowanie widm emisji oraz zaników emisji w czasie w funkcji temperatury oraz mocy pobudzania. Badania te dotyczyć będą układów nanokrystalicznych zawierających jony ziem rzadkich i pozwolą na mikroskopowe zrozumienie procesów wzbudzania oraz tłumienia emisji jonów (transfer energii, krosrelaksacja, podwajanie częstości itp.) 9 Obliczenia wpływu pola krystalicznego na optyczne właściwości jonów ziem rzadkich wprowadzanych do nanostruktur półprzewodnikowych w oparciu o teorię Juda-Ofelta Celem pracy jest wykorzystanie oraz zoptymalizowanie oprogramowania pozwalającego na obliczenia poziomów energetycznych, czasów zaników oraz intensywności przejść optycznych jonów ziem rzadkich wprowadzanych do różnego rodzaju nanostruktur półprzewodnikowych. Praca przewiduje także rozbudowę oprogramowania o obliczenia uwzględniające lokalne pole krystaliczne wokół jonów. 10 Optyczne badania warstw tlenkowych współdomieszkowanych jonami Ce3+ oraz Tb3+ wykorzystywanych jako diody światła białego w technologii CMOS. Celem pracy jest zrozumienie mechanizmów wzbudzania oraz tłumienia emisji z jonów Tb współ-domieszkowanych z jonami Ceru. Badania te mają na celu uzyskanie białej diody LED otrzymanej w technologii CMOS. Do badań wykorzystane zostaną następujące techniki eksperymentalne: absorbancja, fotoluminescencja, wzbudzanie fotoluminescencji, pomiary czasów zaników, wydajności kwantowej oraz spektroskopii Ramana oraz FTIR. Praca wykonana we współpracy z McMaster University, Hamilton, Kanada.

28 11 Pomiary AFM nanokryształów półprzewodnikowych w celu optymalizacji preparatyki struktur z przeznaczeniam do spektrokopii pojedynczych nanokryształów. W celu wykonania pomiarów na pojedynczym nanokrysztale konieczne jest przygotowanie podłoża aby na powierzchni plamki wzbudzającej znajdował się optymalnie jeden nanokryształ. Zadanie to jest dość trudne ze względu np. na siły lepkości grupujace nanokryształy po wyschnięciu kropli w klastery. W celu zoptymalizowania procesu preparatyki konieczna jest obserwacja otrzymanej struktury pod mikroskopem sił atomowych. Celem pracy będzie zoptymalizowanie takiej procedury, otrzymanie jednego (kilku) nanokryształów na ok. 200 nm2 oraz wykonanie pomiaru emisji na pojedynczym nanokrysztale. 12 Pomiary optyczne nanokryształów półprzewodnikowych emitujących w podczerwieni do wykorzystania w obrazowaniu w bio-nano medycynie. Celem pracy są badnia optyczne nanokryształów półprzewodnikowych emitujących w podczerweni. Celem pracy jest zbadanie mechanizmów wzbudzania i tłumienia otrzymanej emisji oraz określenie jej zależności od parametrów otrzymywania nanokryształów. W tym celu wykonane zostaną pomiary fotolumienescencji, absorbancji, FTIR, emisji rozdzialonej w czasie, pomiary wzbudzania emisji oraz jej wydajnosci kwantowej. 13 Pomiary wydajności kwantowej emisji nanokryształów fluorkowych wykorzystywanych do obrazowania w bio-nano medycynie. Celem pracy jest zbudowanie nowego stanowiska pomiarowego do wyznaczania wydajności kwantowej emisji. W ramach pracy wykonane zostaną także pomiary tej wydajności dla nanokryształów półprzewodnikowych.

29 14 Synteza nanokryształów fluorkowych emitujących w procesie podwajania częstości do zastosowań w bio-nano technologii. W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów NaYF4:Er,Yb, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. 15 Wysokorozdzielcze, przestrzennie obrazowanie czasów zaników emisji dwuwymiarowych kryształów fotonicznych domieszkowanych jonami ziem rzadkich Celem pracy będą badania i optymalizacja mikroskopowego układu do pomiarów widm emisji oraz zaników emisji. Badania dotyczyć będą optycznych właściwości nanoporowatych warst porowatego aluminium wypełnionego jonami ziem rzadkich. Badany będzie wpływ efektó fotonicznych na optyczne właściwości jonów. 16 Wysokorozdzielczne pomiary widm wzbudzania nanokryształów półprzewodnikowych domieszkowanych lantanowcami. Celem pracy będzie modyfikacja ukadu do pomiarów widm wzbudzania emisji w oparciu o wysokorozdzielczy laser przestrajalny. Widma wzbudzania emisji wykonywane będą w temperaturze 10 oraz 300 K. W drugiej części pracy zopymalizowany układ wykorzystany zostanie do pomiarów widm wzbudzania jonów ziem rzadkich umieszczanych w nanostruktura.

30 Spektroskopia Ramanowska warstw tlenkowych zawierających nanokryształy krzemowe do zastosowań w III generacji ogniw słonecznych ora optoelektronice. Hybrydyzacja stanów elektornowych, ciężko- i lekkodziurowych w studniach kwantowych InAs-GaSb Optyczne właściwości studni kwantowych II rodzaju osadzonych na podłożu InAs Spektroskopia Fourierowska w zakresie fal terahercowych W ramach pracy przewiduje się zawansowane pomiary spektroskopii Ramana oraz modelowanie otrzymanych widm w celu określenia mikroskopowych właściwości(naprężenia, rozmiary kropek, faza krystaliczne, ) cienkich warstw tlenkowych zawierających nanokryształy krzemu. Praca wykonana we współpracy z McMaster University, Hamilton, Kanada. Praca będzie dotyczyła zbadania hybrydyzacji stanów elektronowych, ciężko- i lekkodziurowych w studniach kwantowych InAs-GaSb typu II. Isniejące efekty są szczególnie znaczące w przypadku kiedy studnie InAs oraz GaSb są dostatecznie szerokie. Celem pracy jest zbadanie optycznych właściwości studni kwantowych InAs/AlSb/InAs/GaInSb/InAs/AlSb o różnej szerokości warstw (InAs) wiążących elektrony. W tym celu przeprowadzone zostaną pomiary fotoluminescencyjne i fotoodbiciowe w szerokim zakresie spektralnym, realizowane w układzie pomiarowym wykorzystującym spektrometr Fouriera. Celem prowadzonych eksperymentów będzie w pierwszej kolejności zestawienie układu pomiarowego (w opcji "step scan") wraz z bolometrem. W drugiej części przeprowadzone zostaną badania optycznej odpowiedzi w zakresie teraherców warstw InAs oświetlanych światłem laserowym dr inż. Grzegorz Zatryb dr inż. Krzysztof Ryczko dr inż. Marcin Motyka dr inż. Marcin Motyka

31 21 Synteza nanokryształów fluorkowych emitujących w podczerwieni do zastosowań w bio-nano technologii W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów fluorkowych domieszkowanych jonami ziem rzadkich, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. dr inż. Mateusz Bański 22 Synteza nanokryształów PbS do zastosowań oraz bio-nano technologii W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów PbS, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). Otrzymane w ten sposób nanokryształy poddane zostaną badaniom toksykologicznym, a następnie wykorzystane zostaną do optycznego obrazowania procesów biologicznych wykonanych we współpracy z zagranicznymi laboratoriami. dr inż. Mateusz Bański 23 Synteza nanokryształów PbS do zastosowań w fotowoltaice W ramach pracy przewiduje się wykonanie syntezy nanokryształów PbS, ich pomiary strukturalne (XRD, HR-TEM, DLS). dr inż. Mateusz Bański 24 Badania struktury energetycznej oraz mechanizmów transferu energii w strukturach z kropkami kwantowymi emitującymi w obszarze bliskiej podczerwieni Praca polegać będzie na badaniach kompleksów ekscytonowych w pojedynczych nanostrukturach emitujących w obszarze bliskiej podczerwieni ( nm). Określone zostaną również właściwości polaryzacyjne zarówno zbiorów, jak i pojedynczych kropek kwantowych oraz mechanizmy transferu energii, dzięki wykorzystaniu spektroskopii wzbudzeniowej. dr inż. Paweł Podemski

32 25 Badanie właściwości siatek Bragga zapisanych w polimerowych światłowodach mikrostrukturalnych Opis i wymagania: W ramach pracy planuje się przeprowadzenie badań właściwości siatek Bragga zapisanych w polimerowych światłowodach mikrostrukturalnych. Charakteryzacja będzie miała na celu sprawdzenie stabilności czasowej i temperaturowej wykonanych struktur oraz ich przydatności do zastosowań metrologicznych. Wymagane predyspozycje do pracy eksperymentalnej oraz umiejętność wykorzystania komputera do przetwarzania danych pomiarowych. dr inż. Gabriela Statkiewicz- Barabach Badanie właściwości siatek długookresowych wytworzonych w polimerowych światłowodach mikrostrukturalnych Obliczenia poziomów energetycznych dla heksagonalnych studni kwantowych - wielopasmowy model kp. Opis i wymagania: W ramach pracy planuje się przeprowadzenie badań właściwości siatek długookresowych wytworzonych w polimerowych światłowodach mikrostrukturalnych. Charakteryzacja będzie miała na celu sprawdzenie stabilności czasowej i temperaturowej wykonanych struktur oraz ich przydatności do zastosowań metrologicznych. Wymagane predyspozycje do pracy eksperymentalnej oraz umiejętność wykorzystania komputera do przetwarzania danych pomiarowych. Celem pracy jest napisanie programu do obliczeń poziomów elektronowych w studniach kwantowych powstałych na bazie półprzewodników krystalizujących w strukturze heksagonalnej. Program powinien implementować wielopasmowy model kp obliczeń struktury elektronowej. dr inż. Gabriela Statkiewicz- Barabach dr inż. Janusz Andrzejewski

33 28 4, 6, i 8 -pasmowy model kp dla studni kwantowych - porównanie. Celem pracy jest napisanie programu do obliczeń poziomów elektronowych w studniach kwantowych powstałych na bazie półprzewodników krystalizujących w strukturze kubicznej. Program powinien implementować wielopasmowy model kp (4, 6, i 8 pasm) obliczeń struktury elektronowej. dr inż. Janusz Andrzejewski 29 Obliczenia samouzgodnione dla studni kwantowych typu drugiego opartych o antymon Celem pracy jest napisanie programu rozwiązującego równanie Schrodingera dla studni kwantowej która jest domieszkowana. Owo domieszkowanie wymaga rozwiązanie równania Poissona w celu obliczenia potencjału pochodzącego od owych domieszek, który z kolei wpływa na całkowity potencjał studni kwantowej. Problemem polega na samouzgodnieniu rozwiązania równań Schrodingera i Poissona. Realizacja programu pozwoli na obliczenia poziomów w domieszkowanych studniach kwantowych opartych na antymonie dr inż. Janusz Andrzejewski 30 Badania przejść optycznych w domieszkowanych na typ p studniach kwantowych GaAs/AlGaAs Celem pracy jest określenie struktury elektronowej domieszkowanych na typ p studni kwantowych GaAs/AlGaAs. Główna część pracy ma polegać na pomiarze widm fotonapięcia powierzchniowego i ich analizie poprzez porównanie do widm modulacyjnych oraz obliczeń numerycznych struktury pasmowej. dr inż. Piotr Sitarek