Materia y Ogólnopolskiej Konferencji

Transkrypt

1

2 Materia y Ogólnopolskiej Konferencji Kryszta ki Molekularne 2015

3

4 Instytut Fizyki J drowej im. Henryka iewodnicza skiego Polskiej Akademii auk ul. Radzikowskiego Kraków Materia y Ogólnopolskiej Konferencji Kryszta ki Molekularne 2015 Kraków 2-4 wrze nia 2015 r.

5 Redakcja: Marcin Majka, Tomasz M. Majka Projekt ok adki: Marcin Majka Logo: Daniel "oxam" Gaj Fotografie: Piotr Zieli ski Druk: Drukarnia Eikon Plus ul. Wybickiego Kraków tel. (12) Wydawca Tomasz Mariusz Majka ul.: Bitwy pod Monte Cassino 5/151A Tarnów, Polska Copyright by Tomasz Mariusz Majka, Tarnów 2015 ISB

6 Spis tre ci Przedmowa 7 Organizatorzy i sponsorzy 8 Patronaty 9 Komitety 10 Program konferencji 11 Lista plakatów 13 Streszczenia roda 14 Czwartek 16 Pi tek 28 Plakaty 39 Indeks Autorów 51 otes 53 5

7 6

8 Przedmowa Serdecznie witamy na Ogólnopolskiej Konferencji Kryszta ki Molekularne Ogólnopolska Konferencja Kryszta ki Molekularne to odbywaj cy si w dwuletnim cyklu przegl d osi gni m odych naukowców z fizyki, chemii i in ynierii materia ów o z onej budowie chemicznej. Ogólnopolska Konferencja Kryszta ki Molekularne 2015 jest trzeci ods on cyklu spotka dla studentów i doktorantów, która swe pocz tki wywodzi z Wroc awia. Kryszta ki Molekularne s wydarzeniem towarzysz cym Ogólnopolskiej Konferencji Kryszta y Molekularne zorganizowanej ostatnio w Sromowcach i nych przez Instytut Fizyki drowej im. Henryka iewodnicza skiego Polskiej Akademii auk w Krakowie. Jest to konferencja z tradycj zapocz tkowan w 1977 roku we Wroc awiu. Powierzenie organizacji tegorocznego spotkania Zak adowi Bada Strukturalnych Instytutu Fizyki J drowej im. H. iewodnicza skiego Polskiej Akademii auk w Krakowie jak i Politechnice Krakowskiej im. Tadeusza Ko ciuszki poczytujemy sobie za zaszczyt, a Dyrektorowi Instytutu Fizyki J drowej PA, Rektorowi Politechniki Krakowskiej oraz Przewodnicz cemu Okr gu Krakowskiego Polskiego Towarzystwa Fizycznego dzi kujemy za wsparcie i patronat honorowy. Zapraszamy na wyk ady, komunikaty i sesj plakatow. Polecamy te zapoznanie si ze stoiskiem przygotowanym przez naszego partnera Akademickie Centrum Komputerowe CYFROET Akademii Górniczo-Hutniczej wspó organizatora konferencji. Podczas konferencji zostan wyg oszone trzy wyk ady zaproszone. Wyk ad otwieraj cy wyg osi Pani dr hab. Ewa Gondek Prodziekan ds. ogólnych i dydaktyki Wydzia u Fizyki, Matematyki i Informatyki Politechniki Krakowskiej. Tematem wyk adu b "Komórki fotowoltaiczne na bazie polimerowych pó przewodników". Drugi wyk ad zaproszony wyg osi Pan mgr Klemens oga Kierownik Zespo u Szkoleniowego Akademickiego Centrum Komputerowego CYFROET Akademii Górniczo-Hutniczej. Tematem wyk adu b dzie "Infrastruktura PLGrid: dedykowane us ugi dla nauki". Wyk ad zamykaj cy "Kryszta ki Molekularne 2015" wyg osi dr hab. Andrzej Budziak profesor nadzwyczajny Instytutu Fizyki drowej im. Henryka iewodnicza skiego PA. Tematem wyk adu b dzie "Wodór paliwo bez spalin". Oprócz tradycyjnych sesji referatowych i plakatowej, podczas "Kryszta ków Molekularnych 2015" odb si dwa szkolenia zorganizowane przez Akademickie Centrum Komputerowe CYFROET Akademii Górniczo-Hutniczej. Szkolenia b dotyczy wsparcia bada naukowych przez infrastruktur PLGrid. PLGrid to ogólnopolska platforma informatyczna wspieraj ca prowadzenie bada naukowych. Oferta PLGrid obejmuje: wykonywanie oblicze z wykorzystaniem superkomputerów, dost p do profesjonalnego oprogramowania naukowego, przechowywanie danych, obliczenia w chmurze, narz dzia pracy zespo owej. Mamy nadziej, e dzi ki Pa stwa obecno ci Ogólnopolska Konferencja Kryszta ki Molekularne 2015 stanie si te wa nym wydarzaniem w rozwoju dziedziny bada materia ów molekularnych. Wszystkim Uczestnikom yczymy wielu warto ciowych kontaktów i dyskusji naukowych. El bieta B. Gotfryd Marcin Majka 7

9 OGÓLOPOLSKA KOFERECJA KRYSZTA KI MOLEKULARE 2015 Organizatorzy i sponsorzy Instytut Fizyki J drowej PA Politechnika Krakowska aukowe Ko o Fizyków Kwark PK Journal of Education and Technical Sciences Wydawca Tomasz Mariusz Majka Urz d Miasta Krakowa Akademickie Centrum Komputerowe CYFROET Akademii Górniczo-Hutniczej 8

10 Patronat honorowy prof. dr hab. Marek Je abek Dyrektor Instytutu Fizyki J drowej im. Henryka iewodnicza skiego PA prof. dr hab. in. Kazimierz Furtak Rektor Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Ko ciuszki prof. dr hab. Zdzis aw Burda Przewodnicz cy Okr gu Krakowskiego Polskiego Towarzystwa Fizycznego Patronat medialny Czasopismo Otwarta Innowacja Internetowe Akademickie Radio owinki Politechniki Krakowskiej 9

11 Komitet naukowy prof. dr hab. Maria Ba anda prof. dr hab. Maria Massalska-Arod prof. dr hab. Tadeusz Lesiak dr hab. Wojciech Zaj c prof. dr hab. Piotr Zieli ski Instytut Fizyki J drowej PA Instytut Fizyki J drowej PA Instytut Fizyki J drowej PA Politechnika Krakowska Instytut Fizyki J drowej PA Instytut Fizyki J drowej PA Politechnika Krakowska Komitet organizacyjny Przewodnicz cy Konferencji Marcin Majka (IFJ PA) Przewodnicz ca Komitetu Organizacyjnego El bieta B. Gotfryd (PK) Z-ca przewodnicz cej Komitetu Organizacyjnego Juliusz Chojenka (PK) Sekretariat Maria Krawczyk (IFJ PA) Bartosz Dziedzic (PK) Miros aw Ga zka (IFJ PA) Dominika Ku ma (IFJ PA) atalia Osiecka (IFJ PA) Pawe Sobieszczyk (IFJ PA) 10

12 Program konferencji REJESTRACJA od 13:00 15:00 OTWARCIE KOFERECJI 15:30 16:15 roda r. E. Gondek wyk ad otwieraj cy Komórki fotowoltaiczne na bazie polimerowych pó przewodników K. oga wyk ad zaproszony Infrastruktura PLGrid: dedykowane us ugi dla nauki 17:30 UROCZYSTA KOLACJA 8:00 11:00 Czwartek r. Szkolenie: Efektywne wykorzystanie klastra Zeus w chemii obliczeniowej Miejsce: ACK Cyfronet AGH, ul. awojki 11, Kraków, sala konferencyjna III p. 11:30 PRZERWA KAWOWA 12:00 12:15 12:30 12:45 M. Majka ieliniowo i wieloskalowo, czyli o relaksacji niewyk adniczej S. Ma kowiak Kontrola ci nienia w symulacjach uk adów niejednorodnych metod ierównowagowej Dynamiki Molekularnej. Dubiel Mody normalne w magnetycznym cuchu T. Kozik Modelowanie struktury krystalograficznej z onego uk adu domieszkowanej polianiliny za pomoc algorytmów genetycznych 13:00 PRZERWA OBIADOWA 14:00 14:15 14:30 14:45. Skórka Wp yw czynników strukturalnych na oddzia ywania ferromagnetyczne w oligoaryloaminach P. Budzisz O susceptancyjnej metodzie wyznaczania ruchliwo ci no ników adunku w cienkich warstwach organicznych G. G bka Badania oddzia ywa ligand-nanokryszta w organiczno-nieorganicznych uk adach hybrydowych D. Wrana 15:00 PRZERWA KAWOWA 15:30 15:45 G. Gruzel 1D, 2D, 3D - nanodruty, warstwy, wyspy: kontrola wzrostu moleku para-heksafenylu na powierzchni TiO 2 (110) Synteza i analiza mikrostrukturalna bimetalicznych nanocz stek Pt-i M. Skibi ska ciwo ci i struktura materia ów hybrydowych domieszkowanych nanosrebrem 11

13 16:00 16:15 D. Szewczyk Transport ciep a w kryszta ach molekularnych na przyk adzie cyanoadamantane K. Chamerski 16:30 PRZERWA KAWOWA Wp yw oleju silikonowego na struktur wewn trzn polimerowych soczewek wewn trzga kowych 17:00 SESJA PLAKATOWA 8:00 10:00 Pi tek r. Szkolenie: rodowisko InSilicoLab dla chemii obliczeniowej Miejsce: ACK Cyfronet AGH, ul. awojki 11, Kraków, sala konferencyjna III p. 11:00 PRZERWA KAWOWA 11:30 11:45 12:00 12:15 12:30 12:45 E. B. Gotfryd M. Wojciechowska anocz stki magnetyczne struktura, przegl d w ciwo ci i stosowanych materia ów Ferroiczno w prostych solach organicznych J. Prytys Polimorfizm a w ciwo ci strukturalne, termiczne i optyczne organicznych kompleksów molekularnych I. iezgoda ciwo ci ciek okrystaliczne wybranych alkanianów 4-alkilo-4-hydroksyazobenzenu D. Pelczarski Elektro- i magnetomodulacja dysocjacji ekscytonów w organicznych uk adach jedno- i dwusk adnikowych typu donor elektronu-akceptor elektronu D. V. Ushakou Charakterystyka wewn trzcz steczkowego przeniesienia protonu poprzez stany wzbudzone (ESIPT) w flawonolach przy pomocy czasowo-rozdzielczych widm fluorescencji 13:00 PRZERWA OBIADOWA 14:00 14:15 14:30 14:45. Janasz Organiczne tranzystory polowe z ultracienkimi warstwami poli(3-heksylotiofenu) E. M. owak owe azometiny jako sk adnik organicznych struktur fotowoltaicznych M. Klein K. Kotwica 15:00 PRZERWA KAWOWA 15:30 Procesy fotofizyczne w barwnikowych ogniwach s onecznych Pochodne flawantronu jako nowe luminofory dla organicznych diod elektroluminescencyjnych A. Budziak wyk ad zamykaj cy 16:15 ZAMKI CIE KOFERECJI Wodór paliwo bez spalin 12

14 Lista plakatów 1. K. Dysz Struktura krystaliczna, widma oscylacyjne i obliczenia DFT kompleksów 7-azaindolu z Pd(II) 2. P. St pie Modelowanie widm MR kwadrupolowych j der 3. D. Uryzaj 4. A. Deptuch Badania spektroskopowe tlenku itru dwukrotnie domieszkowanego wybranymi pierwiastkami ziem rzadkich Badanie ciek okrystalicznego zwi zku 7OS5 metodami komplementarnymi 5. M. Paczwa Dynamika moleku wody w natrolicie 6. M. Skibi ska Struktura mezoporowatych materia ów krzemionkowych 7. A. uczak 8. K. K dzierski Organiczne tranzystory z efektem polowym w uk adzie wspólnego ród a iesymetryczna ftalocyjanina cynku jako potencjalny materia barwnikowych ogniw fotowoltaicznych 9. M. Chrunik 10. M. Heczko 11. D. Pelczarski 12. D. Pelczarski Synteza i nieliniowo optyczna drugiego rz du rombowego Bi 2 ZnB 2 O 7 domieszkowanego wybranymi ziemiami rzadkimi Magnetyki molekularne oparte na elastycznej, dwuwymiarowej sieci koordynacyjnej i-b i kationach metali alkalicznych Efekty magnetyczne w pró niowo naparowanych organicznych warstwach dwusk adnikowych typu donor elektronu-akceptor elektronu Elektromodulacja dysocjacji ekscytonów w uk adach dwusk adnikowych typu donor elektronu - akceptor elektronu 13

15 RODA r. - WYK AD OTWIERAJ CY Komórki fotowoltaiczne na bazie polimerowych pó przewodników E. Gondek Instytut Fizyki, Politechnika Krakowska ul. Podchor ych 1, Kraków egondek@pk.edu.pl Intensywny rozwój przemys u i transportu w ostatnich dwóch stuleciach umo liwi skokow popraw jako ci ycia spo ecze stw w krajach, które tego rozwoju do wiadczy y. iezamierzonym efektem tego rozwoju s negatywne zmiany w rodowisku naturalnym, które niestety nadal post puj. ajpowa niejszym zagro eniem wynikaj cym ze stosowania paliw kopalnych jest efekt cieplarniany, który jest nast pstwem wzrostu st enia g ównie ditlenku gla w powietrzu. W celu ograniczenia przyrostu st enia CO 2 w powietrzu koniecznym jest zmniejszenie udzia u paliw kopalnych w produkcji energii na rzecz róde odnawialnych. aturaln i najczystsz form energii jest promieniowanie s oneczne, które dzi ki efektowi fotowoltaicznemu mo e by zamieniane na energi elektryczn w komórkach fotowoltaicznych. Komórki fotowoltaiczne s optoelektronicznymi wielowarstwowymi strukturami, które wytwarzane s z nieorganicznych materia ów pó przewodnikowych b z materia ów organicznych. W strukturach nieorganicznych osi gane s najwi ksze sprawno ci, ale ich ceny s nadal zbyt wysokie, aby mog y by stosowane masowo. O ich wysokich cenach decyduj drogie materia y, z ono struktur i wysokotemperaturowe procesy technologiczne. Popraw efektywno ci nieorganicznych uk adów fotowoltaicznych uzyskuje si wprowadzaj c koncentratory promieniowania, dzi ki którym na energi elektryczn przetwarza si promieniowanie s oneczne z powierzchni wielokrotnie przekraczaj cej powierzchni komórki fotowoltaicznej. Alternatyw dla fotowoltaiki nieorganicznej, zw aszcza w masowych zastosowaniach mo e by w przysz ci fotowoltaika organiczna. O atrakcyjno ci fotowoltaiki organicznej decyduj jej zalety, takie jak: niskotemperaturowe procesy technologiczne i ich ogromna wydajno oraz mo liwo wytwarzania struktur fotowoltaicznych na elastycznych pod ach o du ych powierzchniach. W referacie przedstawiony zostanie post p w zwi kszaniu efektywno ci komórek fotowoltaicznych zarówno nieorganicznych, jaki i organicznych. Omówione zostan równie struktury koncentratorów promieniowania s onecznego. Przedstawione zostan podstawy fizyczne dzia ania organicznych komórek fotowoltaicznych oraz ewolucja stosowanych struktur wywo ana d eniem do poprawy ich sprawno ci. Proces przetwarza energii promieniowania s onecznego na energi elektryczn jest wieloetapowy i obejmuje: absorpcj fotonu i generacj ekscytonu, dyfuzje ekscytonu do z cza donor/akceptor (D/A), dysocjacj ekscytonu na swobodne no niki na z czu D/A, przep yw swobodnych adunków do elektrod. Sprawno komórki fotowoltaicznej jest iloczynem sprawno ci poszczególnych etapów. Osi gni cie wysokiej sprawno ci komórki fotowoltaicznej jest uwarunkowana doborem odpowiednich materia ów oraz optymalizacj jej struktury. W prezentacji przedstawiona zostanie optymalizacja optyczna komórek fotowoltaicznych z zastosowaniem metody macierzy 2 2. Przedstawione zostan przyk adowe wyniki bada wytworzonych organicznych komórek fotowoltaicznych. 14

16 RODA r. - WYK AD ZAPROSZOY Infrastruktura PLGrid: dedykowane us ugi dla nauki K. oga 1, M. Czuchry 1, M. Sterzel 1 1 Akademickie Centrum Komputerowe CYFROET Akademii Górniczo-Hutniczej ul. awojki 11, Kraków Klemens.oga@cyfronet.krakow.pl Infrastruktura PLGrid powsta a w celu zapewnienia profesjonalnej platformy obliczeniowej dla naukowców w Polsce. Zbudowana przez Konsorcjum PL-Grid, umo liwia prowadzanie ró norodnych bada naukowych z wykorzystaniem zasobów obliczeniowych komputerów du ej mocy (KDM). W sk ad Konsorcjum PL-Grid wchodzi wszystkie pi centrów KDM: ACK Cyfronet AGH koordynator Konsorcjum (Kraków), ICM (Warszawa), PCSS (Pozna ), WCSS (Wroc aw) i TASK (Gda sk). Dla wygody u ytkowników dost p do zasobów infrastruktury jest realizowany poprzez jedno konto u ytkownika. Przyjazny Portal ytkownika PLGrid umo liwia atwe zarz dzanie us ugami infrastruktury, zespo ami oraz grantami obliczeniowymi. Us ugi PLGrid to m.in.: wykorzystanie superkomputerów do bada naukowych dzi ki efektywnym obliczeniom na wielu procesorach, tradycyjnych i/lub graficznych, dost p do szerokiego portfolio profesjonalnego oprogramowania naukowego, bezpieczne przechowywanie danych naukowych, prowadzanie bada naukowych w chmurze obliczeniowej, dost p do narz dzi u atwiaj cych prac zespo ow (m.in. JIRA, Confluence oraz Stash). Infrastruktura PLGrid jest nieustannie rozwijana. Prace podejmowane s zarówno zakresie jej podstawowych komponentów: mocy obliczeniowej, magazynów danych i zaawansowanych platform prowadzenia oblicze (m.in. w projekcie PLGrid Core), jak i poprzez przygotowywanie dedykowanych rozwi za dla naukowców z konkretnych dziedzin badawczych (projekty PLGrid Plus i PLGrid G). Ju dzisiaj kilkadziesi t us ug dziedzinowych, zgrupowanych w ramach 27. tzw. gridów dziedzinowych, dost pnych jest dla ytkowników infrastruktury. Us ugi te udost pniaj specjalistyczne oprogramowanie naukowe wraz z zaawansowanymi rodowiskami, u atwiaj cymi przeprowadzanie bada naukowych specyficznych dla danej dziedziny. Spo ród gridów dziedzinowych infrastruktury PLGrid przedstawimy dwa: Chemia Kwantowa i Fizyka Molekularna oraz Chemia Obliczeniowa. Gridy te oferuj rozwi zania dla szeroko rozumianej chemii obliczeniowej. Dla badaczy struktury elektronowej uk adów molekularnych oferujemy platform InSilicoLab for Chemistry. To przyjazne rodowisko pracy u atwia dost p do uznanych pakietów obliczeniowych z zakresu chemii obliczeniowej oraz pozwala na automatyzacj typowych oblicze chemicznych. Zintegrowany z InSilicoLab Trajectory Sculptor umo liwia pó automatyczne manipulowanie geometriami z oblicze metodami Dynamiki Molekularnej i wybór interesuj cych fragmentów symulacji do dalszych, dok adniejszych oblicze. Wszystkie us ugi oraz rozwi zania dost pne w ramach infrastruktury PLGrid posiadaj obszern, na bie co uaktualnian i udoskonalan dokumentacj. Do dyspozycji ytkowników pozostaj eksperci dziedzinowi dost pni poprzez centralny system pomocy Helpdesk PLGrid. Centra komputerowe zaanga owane w PLGrid oferuj równie szerokie portfolio szkole. Wi cej na 15

17 CZWARTEK r. ieliniowo i wieloskalowo, czyli o relaksacji niewyk adniczej M. Majka 1, P. Zieli ski 1,2 1 Instytut Fizyki J drowej im. H. iewodnicza skiego Polskiej Akademii auk w Krakowie ul. Radzikowskiego 152, Kraków marcin.majka@ifj.edu.pl 2 Instytut Fizyki Wydzia u Fizyki, Matematyki i Informatyki Politechniki Krakowskiej ul. Podchor ych 1, Kraków Rozk ad czasów t umienia prowadzi do zjawisk relaksacji opisywanych funkcjami bardziej onymi ni pojedyncza gasn ca funkcja wyk adnicza. Znanym przyk adem jest tu tzw. rozci gni ta funkcja wyk adnicza (stretched exponential function) u( t) exp ( t/ ) (1) spotykana w uk adach o bardzo ró nej naturze od odkszta ce mechanicznych, polaryzacji elektrycznej i magnetycznej, poprzez przej cia elektronowe do fotoluminescencji [1]. W raporcie arodowej Akademii auk USA (AS) zosta a ona okre lona jako uniwersalna funkcja dla procesów powolnych [2]. Taka funkcja posiada swoj odwrotn transformat Laplace a, co pozwala wyrazi j za pomoc ci ej kombinacji liniowej funkcji czysto wyk adniczych [3]. Jest to wi c funkcja relaksacji, tj. odpowied na nag e usuni cie sta ego wymuszenia zewn trznego w chwili t = 0, dla uk adów liniowych, relaksuj cych we wszystkich mo liwych skalach czasowych. W asno liniowo ci takiego uk adu pozwala otrzyma jego funkcj odpowiedzi impulsowej przez proste ró niczkowanie u() t 1 ( ) t exp ( / ) / g t t t (2) Uwag zwraca osobliwo wyst puj ca w chwili t = 0 dla 0 1. Eksperyment dostarczaj cy zarówno odpowiedzi impulsowej jak i funkcji relaksacji uk adu pozwoli by, na podstawie wyra enia (2), potwierdzi wieloskalowy charakter zachodz cych w nim procesów. Z drugiej strony, zanik niewyk adniczy mo e by opisany jako relaksacja pojedynczego elementu anharmonicznego, bez potrzeby uciekania si do wieloskalowego opisu zjawiska. Przyk adem mo e by zanik opisany za pomoc prawa pot gowego 1 / 1 1/ u t u u t t 1, które mo na otrzyma rozwi zuj c nieliniowe u równanie ró niczkowe w postaci u. Zostan omówione kryteria rozró nienia t obydwu rodzajów relaksacji. Zostan równie zaprezentowane przyk ady wp ywu pog osu o charakterze wielkoskalowym i nieliniowym na zrozumia mowy i muzyki. [1] G. Dattoli, K. Górska, A. Horzela and K.A. Penson, Phys. Letts. A 378, 2201 (2014) [2] W.F. Brinkman, Physics through the 1990s, ational Academy of Sciences, Washington, DC, (1986) [3] see e.g. M.. Berberan-Santos, E.. Bodunov, B. Valeur. Chemical Physics 315 (1), 171 (2005) [4] P. Zieli ski, Physica B Condensed Matter 316(1), 603 (2002) 16

18 CZWARTEK r. Kontrola ci nienia w symulacjach uk adów niejednorodnych metod ierównowagowej Dynamiki Molekularnej S. Ma kowiak 1, 1 Instytut Fizyki, Politechnika Pozna ska, ul. Piotrowo 3, , Pozna szymon.mackowiak@gmail.com Post puj ca miniaturyzacja jest powodem rosn cego zainteresowania sposobami symulowania nano-uk adów. O ile symulacje uk adów obj to ciowych (w tzw. Periodycznych warunkach brzegowych, w których niejednorodno przestrzenn i geometryczne ograniczenia uk adu mo na pomin ) zosta y dobrze poznane i opracowane, o tyle metody dedykowane symulowaniu uk adów silnie ograniczonych przestrzennie (kana y b szczeliny) s obecnie nadal rozwijane. Rysunek 1 przedstawia schemat uk adu silnie ograniczonego, w którym periodyczne warunki brzegowe zastosowano w kierunkach planarnych (x, y), natomiast w kierunku z uk ad jest otwarty. Otwarto brzegów w kierunku z wymaga przy enia do uk adu zewn trznego ci nienia. Rys. 1. Schemat uk adu silnie ograniczonego przestrzennie. Podstawowe problemy dotycz ce prowadzenia symulacji Dynamiki Molekularnej uk adów silnie ograniczonych to kontrola temperatury, cinania i ci nienia. W wyst pieniu uwaga zostanie skupiona przede wszystkim na problemie kontroli ci nienia [1, 2]. [1] Sz. Ma kowiak, D.M. Heyes, D. Dini, A.C. Bra ka, CMST 19(3), 167, (2013). [2] C. Gattinoni, Sz. Ma kowiak, D.M. Heyes, A.C. Bra ka, D. Dini, Phys. Rev. E, 90, , (2014). 17

19 CZWARTEK r. Mody normalne w magnetycznym cuchu. Dubiel 1, A. Wal 1, M. Ku ma 1 1 Katedra Biofizyki, Wydzia Matematyczno-Przyrodniczy, Uniwersytet Rzeszowski ul. Pigonia 1, Rzeszów lukasz.dubiel@ifj.edu.pl W ostatnich latach du uwag zwraca si na badanie dynamiki magnetyzacji w poprzecznie ograniczonych uk adach magnetycznych. Wzbudzenia w takich uk adach mog mie charakter tzw. modów normalnych, tj. sinusoidalnych oscylacji wszystkich elementów uk adu z tak sam cz stotliwo ci. Znalezienie cz stotliwo ci takich modów mo e odbywa si zarówno z pomoc metod analitycznych [1, 2, 3, 4] jak i mikromegnetycznych technik numerycznych [5, 6]. Inn metod oblicze jest technika HDDM (Hamiltonian dynamical matrix method) [7, 8]. Jest ona analogiczna to techniki wyznaczania drga atomów w kryszta ach i pos uguje si formalizmem macierzy dynamicznej. Jej elementy buduje si w oparciu o rozwini cie, z uwzgl dnieniem wyrazów z drug pochodn, g sto ci energii wokó punktu równowagi. Powstaj ce w oparciu o tak macierz równania prowadz do ogólnego zespolonego hermitowskiego zagadnienia w asnego. Zalet metody jest mo liwo znalezienia wszystkich cz stotliwo ci i profili obserwowanych modów spinowych w jednym kroku obliczeniowym. W pracy analizowano precesje momentów magnetycznych zlokalizowanych w ka dym w le jednowymiarowego sko czonego cucha. Dla badanych uk adów stosowano zarówno periodyczne jak i nieperiodyczne warunki brzegowe, w tym tak e asymetryczne - ró ne dla dwóch ko ców sko czonego cucha. Wyznaczono widmo cz stotliwo ci oraz kszta ty profili falowych. [1] K. Y. Guslienko, & A.. Slavin, J. Appl. Phys. 87, 6337 (2000). [2] C. E, Zaspel, B. A. Ivanov, J. P. Park, & P. A. Crowell, Phys. Rev. B 72, (2005). [3] R. Zivieri & F. izzoli, Phys. Rev. B 78, 1 23 (2008). [4] R. Zivieri & R. L Stamps, Phys. Rev. B 73, (2006). [5] OOMMF user s guide. IST, Gaitthersburg, Md, USA. [6] A. Romeo et al., Phys. B Condens. Matter 403, (2008). [7] M. Grimsditch et al., Phys. Rev. B 70, (2004). [8] L. Giovannini, F. Montoncello, R. Zivieri, & F. izzoli, J. Phys. Condens. Matter 19, (2007). [9] G.Consolo, G. Gubbiotti, L. Giovannini, & R. Zivieri, Appl. Math. Comput. 217, (2011). 18

20 CZWARTEK r. Modelowanie struktury krystalograficznej z onego uk adu domieszkowanej polianiliny za pomoc algorytmów genetycznych T. Kozik, W. ny Katedra Fizyki Materii Skondensowanej, Wydzia Fizyki i Informatyki Stosowanej, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanis awa Staszica w Krakowie al. Mickiewicza 30, Kraków Tomasz.Kozik@fis.agh.edu.pl Struktura kompleksu polimerowego PAI/CSA, powstaj cego przez protonowanie emeraldyny (PAI) kwasem kamforosulfonowym (CSA), jest przedmiotem wieloletnich bada. A do dnia dzisiejszego nie zosta powszechnie zaakceptowany model struktury obszarów o agregacji krystalicznej tego systemu polimerowego. Praca [1] opisuje anizotropi cienkowarstwowych próbek kompleksu i proponuje indeksacj pików komponentu krystalicznego dyfraktogramu. Wobec nieefektywno ci metod Rietvelda dla tej struktury, powsta program CrystalFinder [2] wykazuj cy skuteczno algorytmów genetycznych w poszukiwaniu struktur kryszta ów molekularnych. Daje to podstaw do przypuszczenia, i technika ta mo e si sprawdzi dla kompleksu PAI/CSA. iezale nie, rozwa any kompleks badany jest od strony symulacji metodami dynamiki molekularnej [3]. Bazuj c na programie CrystalFinder, przygotowany zosta program MoleculeEditor, wyspecjalizowany pod k tem struktury PAI/CSA, z mo liwo ci rozbudowy i uogólnienia w przysz ci. Implementuje on algorytmy genetyczne i typowe techniki obliczania dyfraktogramów do modelowania struktury krystalograficznej. Podstaw do oceny modelu wzgl dem referencyjnych danych dyfrakcyjnych, mog cych pochodzi z eksperymentu, jest szeroka gama wska ników dopasowania, w tym stosowanych w metodach Rietvelda. Program MoleculeEditor posiada intuicyjny interfejs u ytkownika, daj cy dost p do opcji i ustawie zwi zanych z dyfrakcj, algorytmami genetycznymi, a tak e w asno ciami geometrycznymi modelowanej struktury. Umo liwia m. in. przegl d listy refleksów dyfraktogramu modelu oraz wizualizacj komórki elementarnej. Tworz c podczas pracy zaawansowany system plików i folderów, umo liwia automatyczne, sekwencyjne uruchamianie algorytmów genetycznych ró ni cych si kombinacjami parametrów. Przedstawiane oprogramowanie skutecznie odtwarza fikcyjne, uprzednio wykreowane struktury badanego systemu na podstawie ich dyfraktogramów. Prace nad zastosowaniem oprogramowania do w ciwych, eksperymentalnych danych trwaj. Rys. 1. Przyk adowa wizualizacja zamodelowanej w programie struktury [1] W. ny, E. J. Samuelsen, D. W. Breiby, Fibres & Textiles in Eastern Europe t. 11, nr 5 (44) (2003) [2] W. Czarnecki, W. ny, Polimery t. 59, s. 7 8 (2014) [3] M. niechowski, R. Borek, K. Piwowarczyk, W. ny, Macromolecular Theory and Simulations DOI: /mats (2015) 19

21 CZWARTEK r. Wp yw czynników strukturalnych na oddzia ywania ferromagnetyczne w oligoaryloaminach. Skórka 1, V. Maurel 2, J.-M. Muesca 2, D. Djurado 3, I. Kulszewicz-Bajer 1 1 Wydzia Chemiczny, Politechnika Warszawska, ul. oakowskiego 3, Warszawa 2 CEA, IAC, SCIB, LRM, (UMR-E 3 CEA-UJF) F Grenoble, France 3 CEA, IAC, SPrAM, F Grenoble, France Oddzia ywania ferromagnetyczne s rzadkim zjawiskiem, je eli wzi pod uwag zwi zki organiczne. Mo liwe jest generowane rodników b kationorodników, konieczne jest jednak umo liwienie efektywnego oddzia ywania pomi dzy tymi indywiduami [1], [2]. Aby to zrealizowa konieczne jest po czenie technik obliczeniowych (DFT), syntezy organicznej oraz bada fizykoczhemicznych (EPR oraz SQUID). Obliczenia BS-DFT s do okre lenia jakie czynniki strukturalne odpowiadaj w pierwszej kolejno ci za oddzia ywania ferromagnetyczne oraz za ich si (wielko sta ej J). Umo liwia zaproponowanie szeregu struktur oraz wybór spo ród nich jedynie tych, które gwarantuj szans zaobserwowania sprz enia ferromagnetycznego. a tej podstawie zwi zki te s nast pnie syntezowane, przy wykorzystaniu reakcji Buchwalda-Hartwiga oraz innych klasycznych reakcji organicznych. Ostatnim etapem jest weryfikacja tezy wysuni tej na podstawie oblicze przy pomocy spektroskopii EPR (technika impulsowa, eksperyment PEAUT - z ang.: 'phase-inverted echo amplitude detected nutation') oraz bada magnetyzacji SQUID. Strategia tego typu jest nowoczesnym po czeniem trzech grup metod i technik stosowanych w chemii, umo liwiaj cych kompleksowe zbadanie i zrozumienie jakie czynniki maj decyduj cy wp yw na oddzia ywania ferromagnetyczne. OMe OMe MeO OMe MeO C 5H 11 C 5H 11 OMe MeO OMe OMe OMe OMe OMe OMe OMe OMe MeO MeO OMe MeO OMe OMe OMe MeO OMe MeO OMe OMe OMe OMe MeO Rys. 1. Przyk ady zwi zków zsyntezowanych wed ug przedstawionej metodologii OMe OMe Praca zosta a wykonana w ramach projektu TEAM/2011-8/6 ew solution processable organic and hybrid (organic/inorganic) functional materials for electronics, optoelectronics and spintronics. [1] P. Bujak, I. Kulszewicz-Bajer, M. Zagorska, V. Maurel, I. Wielgus, A. Pron, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, [2] V. Maurel, L. Skorka,. Onofrio, E. Szewczyk, D. Djurado, L. Dubois, J.-M. Mouesca, I. Kulszewicz-Bajer, J. Phys. Chem. B 2014, 118,

22 CZWARTEK r. O susceptancyjnej metodzie wyznaczania ruchliwo ci no ników adunku w cienkich warstwach organicznych P. Budzisz, R. Signerski, G. Jarosz Katedra Fizykochemii Zjawisk Elektronowych, Wydzia Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej, politechnika Gda ska ul. arutowicza 11/12, Gda sk piotr.budzisz@pg.gda.pl Ruchliwo no ników adunku ( ) jest podstawowym parametrem charakteryzuj cym transport adunku przez materia. Wyznaczenie warto ci tej wielko ci w cienkich warstwach organicznych stanowi nadal problem badawczy. Praktycznie dla warstw o grubo ciach rz du stu nanometrów mo na rozwa tylko dwie metody, susceptancyjn i liniowego wzrostu napi cia. Pierwsza z nich jest dedykowana materia om o niskiej przewodno ci w ciwej, a druga, wr cz przeciwnie, wymaga wysokiego poziomu przewodno ci w ciwej. St d te ruchliwo no ników adunku w cienkich, niedomieszkowanych warstwach organicznych mo e by wyznaczana jedynie metod ma osygna owej susceptacyjn (MS). Metoda MS opiera si na pomiarze widm ma osygna owej impedancji, najcz ciej w zakresie od 10 Hz do 1 MHz. Warunkiem koniecznym jej zastosowania jest przep yw przez warstw pr du ograniczonego adunkiem przestrzennym (SCLC). Taki pr d mo na uzyska, gdy kontakt elektryczny zapewnia du o wi ksz koncentracj no ników adunku przy elektrodzie ni w obj to ci warstwy. Druga elektroda nie powinna blokowa przep ywu adunku z warstwy do elektrody, a wi c powinna ona stanowi dobry kontakt zbieraj cy. Stosuj c MS wyznacza si cz stotliwo (f max ), dla której ujemna ró niczkowa susceptancja (- B), zdefiniowana przez B = Y'' C g, przyjmuje maksimum [1]. W powy szym wzorze C g jest pojemno ci geometryczn warstwy, jest pulsacj, a Y'' jest susceptancj. Z analizy teoretycznej wiadomo [2], e dla warstw organicznych z pojedynczym p ytkim poziomem pu apkowym zachodzi relacja eff 2 d f = 0,54V max o, z eff = p t0 p f 0 + p gdzie d jest grubo ci warstwy, V o napi ciem sta ym przy onym do warstwy, a p f0 /(p t0 +p f0 ) jest stosunkiem koncentracji no ników swobodnych do koncentracji wszystkich no ników. Tak wi c wyznaczaj c f max w prosty sposób obliczamy efektywn ruchliwo no ników adunku ( eff ). W naszej prezentacji przedstawimy badania widm ma osygna owej admitancji cienkich warstw tetracenu. Celem tych bada by o wyznaczenie ruchliwo ci dziur metod MS w pró niowo naparowanych warstwach tetracenu. [1] P. W. M. Blom, H. C. F. Martens, J.. Huiberts, Synthetic Metals 121 (2001) 1621 [2] P.Budzisz, R.Signerski, G.Jarosz, Chemical Physics 456 (2015) 61 f 0, 21

23 CZWARTEK r. Badania oddzia ywa ligand-nanokryszta w organicznonieorganicznych uk adach hybrydowych G. G bka 1, M. Gryszel 1, P. Bujak 1, A. Pro 1 1 Katedra Chemii i Technologii Polimerów, Wydzia Chemiczny, Politechnika Warszawska ul. oakowskiego 3, Warszawa grzgabka@gmail.com anokryszta y nieorganicznych pó przewodników stanowi nowoczesne materia y stosowane m. in. do wytwarzania diod elektroluminescencyjnych, tranzystorów, ogniw fotowoltaicznych i elementów termoelektrycznych. Chemiczne metody syntezy prowadz do nanokryszta ów stabilizowanych tzw. ligandami pierwotnymi takimi jak np. d ugo cuchowe aminy, tiole lub kwasy karboksylowe, które stanowi barier utrudniaj przekaz adunku. Wytwarzanie urz dze hybrydowych opartych na nanokryszta ach wymaga wi c dok adnej charakteryzacji ligandów pierwotnych oraz opracowania sposobu ich efektywnej wymiany na ligandy elektroaktywne. Opracowano nowe metody syntezy nanokryszta ów tróji czterosk adnikowych: CuInS 2 -ZnS, Cu 2 ZnSnS 4 i CuFeS 2 oraz now procedur identyfikacji ligandów pierwotnych (dzi ki czemu po raz pierwszy uda o si dok adnie zbada sk ad warstwy ligandów pierwotnych za pomoc spektroskopii 1 H MR oraz chromatografii GC- MS). Pozwoli o to równie na opracowanie optymalnych procedur wymiany ligandów. W celu zbadania oddzia ywa pomi dzy ligandami elektroaktywnymi a powierzchni nanokryszta u dokonano syntezy czterech pochodnych difenyloaminy zawieraj cych ró grup funkcyjn wi si z powierzchni nanokryszta u. Otrzymane hybrydy przebadano elektrochemicznie oraz za pomoc spektroskopii UV-VIS, IR oraz 1 H MR. Pozwoli o na zbadanie si y oddzia ywa poszczególnych ligandów oraz uzyskanie bezpo redniego dowodu na utworzenie wi zania chemicznego pomi dzy nanokryszta em a nowym ligandem (po raz pierwszy dla tej grupy nanokryszta ów). Praca zosta a wykonana w ramach projektu Fundacji na Rzecz auki Polskiej TEAM/2011-8/6 ew solution processable organic and hybrid (organic/inorganic) functional materials for electronics, optoelectronics and spintronics. [1] G. Gabka et al., Phys. Chem. Chem. Phys., 2014, 16, [2] G. Gabka, et al., J. Phys. Chem. C, 2015, 119,

24 CZWARTEK r. 1D, 2D, 3D - nanodruty, warstwy, wyspy: kontrola wzrostu moleku para-heksafenylu na powierzchni TiO 2 (110) D. Wrana 1, F. Krok 1 1 Instytut Fizyki im. Mariana Smoluchowskiego, Uniwersytet Jagiello ski ul. ojasiewicza 11, Kraków dominik.wrana@uj.edu.pl Przedstawione wyniki bada wychodz naprzeciw rosn cemu zainteresowaniu w zakresie elektroniki molekularnej, cz c sfer bada podstawowych i id c w kierunku praktycznego zastosowania. Badanym wyj ciowym uk adem pod e-moleku a jest ditlenek tytanu w strukturze rutylu oraz para-heksafenyl. Powierzchnia TiO 2 (110) jest ci gle szeroko badana z uwagi na swoje w ciwo ci fotokatalityczne czy te transparentno dla promieniowania widzialnego. Para-heksafenyl (6P) jest prost, modelow moleku do badania zachowa szerokiej klasy pod nych (rod-like) cz steczek takich jak oligofenyle, oligotiofeny oraz, znajduj cy coraz szersze zastosowanie, pentacen. 6P zbudowana jest z sze ciu pier cieni fenylowych, po czonych pojedynczym wi zaniem. Z uwagi na wspó liniowo pier cieni, przyjmowa mo e dwie orientacje w stosunku do pod a: le i stoj, w zale no ci od warunków podczas wzrostu. Wzrost subwarstw molekularnych na atomowo p askiej powierzchni ditlenku tytanu TiO 2 (110)(1x1) zbadany zosta przy u yciu technik: STM, modu bezkontaktowego oraz modu kontaktu przerywanego AFM, technik elektronowych LEED oraz SEM. aparowanie moleku na powierzchni utrzyman w ultrawysokiej pró ni powoduje powstanie struktury nanodrutów (1D; gdzie pojedyncze moleku y s w orientacji le cej), prostopad ych do kierunku wysokiej symetrii [001] pod a. Po wystawieniu na dzia anie powietrza pomi dzy nanodrutami pojawiaj si niewielkie krystality molekularne (3D), które jest po rednim dowodem na istnienie warstwy zwil aj cej (2D) [1]. Pasywacja powierzchni przed naniesieniem skutkuje drastycznie inn morfologi struktur. Para-heksafenyl formuje dendryczne wyspy zbudowane ze stoj cych moleku (Rys. 1). Wzrost struktur molekularnych mo e by tak e kontrolowany poprzez uprzedni modyfikacj powierzchni wi zk jonow, która jednocze nie zaburza stechiometri kryszta u oraz powoduje wzrost szorstko ci. Wp yw obu tych efektów zostanie przedyskutowany, jak równie metody wytwarzania anizotropowych wysp molekularnych o zadanych wymiarach, przez odpowiedni modyfikacj podk adu [2]. Rys. 1. Schemat ilustruj cy wp yw pasywacji na wzrost struktur molekularnych. [1] D.Wrana et al., J. Phys. Chem. C, accepted (2015). [2] M. Kratzer, D. Wrana, et al., Phys Chem Chem Phys, 16, , (2014). 23

25 CZWARTEK r. Synteza i analiza mikrostrukturalna bimetalicznych nanocz stek Pt-i G. Gruzel 1, J. Depciuch 2, A. Kowal 1,3 and M. Parlinska 1 1 Facility for Electron Microscopy & Sample Preparation, Center for Microelectronics and anotechnology, Faculty of Mathematics and atural Sciences, University of Rzeszow, ul. Pigonia 1, Rzeszow, Poland gruzel.grzegorz@gmail.com 2 Faculty of Biology and Agriculture, University of Rzeszow,ul. wikli skiej 1, Rzeszów 3 Center for Synthesis and Characterization of anomaterials, University of East Sarajevo, B&H anocz stki metali szlachetnych (np. platyna, pallad) s powszechnie stosowane jako katalizatory w reakcjach katalitycznych [1]. Wydajno katalityczna nanocz stek mo e by znacznie zwi kszona poprzez cz ciowe zast pienie metalu szlachetnego przez metale przej ciowe bloku d (np. elazo, kobalt, nikiel) [2]. Jednym z przyk adów takiego po czenia bimetaliczne nanocz stki Pt-i, które maj wi ksz wydajno katalityczn w reakcji utleniania metanolu ni nanocz stki platyny wyst puj ce osobno [3]. Jednak e, zaprojektowanie i synteza nanocz stek, które b mia y odpowiedni wielko, kszta t i sk ad jest du ym wyzwaniem. Ze wzgl du na szybki przebieg reakcji syntezy i mo liwo zmiany wielu parametrów takich jak temperatura, st enia reagentów, czas reakcji, czy nawet szybko dodawania poszczególnych reagentów, mo liwe jest pozyskiwanie nanocz stek znacznie ró ni cych si od siebie kszta tem i rozmiarem. Odpowiednie dobranie warunków reakcji pozwala na otrzymanie nanocz stek o ró nych kszta tach, pocz wszy od kszta tów prostych (np. koliste, kubiczne, wielo cienne) [4] do bardziej skomplikowanych (np. gwiazdy [2], struktury dendrytyczne [5]). Zmiana warunków reakcji ma wp yw równie na struktur nanocz stek, mo liwe jest uzyskanie bimetalicznych nanostopów, w których atomy obu metali mieszaj si ze sob, ale mo liwe jest równie uzyskanie uporz dkowanej struktury typu coreshell, gdzie atomy jednego metalu stanowi rdze nanocz stki, a atomy drugiego tworz aszcz otaczaj cy ten rdze [6]. W niniejszej pracy przeprowadzono szereg syntez maj cych na celu zbadanie wp ywu poszczególnych parametrów reakcji na otrzymane bimetaliczne nanocz stki. Zmieniano nast puj ce parametry: st enie prekursorów metali, temperatura dodania prekursorów do roztworu, czas trwania reakcji. Uzyskane w syntezach nanocz stki zosta y scharakteryzowane przy u yciu Transmisyjnego Mikroskopu Elektronowego (TEM). Przeprowadzono pomiar wielko ci nanocz stek, okre lono ich kszta t, a dzi ki zastosowaniu spektroskopii rozpraszania energii promieniowania rentgenowskiego (EDX) zbadano rozk ad chemiczny pierwiastków w próbce. Uzyskane wyniki pozwalaj stwierdzi, e nawet niewielka zmiana pojedynczego parametru mo e doprowadzi do otrzymania innej struktury. [1] B. Corain, G. Schmid,. Toshima, Metal anoclusters in Catalysis and Materials Science: The Issue of Size Control, Elsevier B.V., (2008). [2] L. Han, P. Cui, H. He, H. Liu, Z. Peng, J. Yang, Journal of Power Sources 286 (2015). [3] Y. Wu, D. Wang, Z. iu, P. Chen,. Zhou, Y. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 51 (2012). [4] B. Lim, M. Jiang, J. Tao, P. Camargo, Y. Zhu, Y. Xia, Adv. Funct. Mater. 19 (2009). [5] S. Wang,. Kristian, S. Jiang, X. Wang, anotechnology 20 (2009). [6] A. Mendez-Vilas, Materials and processes for energy: communicating current research and technological development, Formatex Research Center,

26 CZWARTEK r. ciwo ci i struktura materia ów hybrydowych domieszkowanych nanosrebrem M. Skibi ska Zak ad Krystalografii, Wydzia Chemii, Uniwersytet Marii Curie-Sk odowskiej Pl. Marii Curie-Sk odowskiej 2, Lublin malgorzata_skibinska90@wp.pl Materia y hybrydowe to materia y zawieraj ce dwa ugrupowania zmieszane w skali molekularnej. Zwykle jeden sk adnik ma charakter organiczny drugi nieorganiczny. Do rozró nienia tych form mog by wykorzystywane w ciwo ci strukturalne. Sk adnik organiczny zawiera grupy funkcyjne umo liwiaj ce wbudowanie si w sie nieorganicznej fazy. Mog one oddzia ywa ze sob w rózny sposób [1]. Przeprowadzono synteze hybrydowego materia u sk adaj cego si z mezoporowatego SBA-15 i ró nej ilo ci diatomitu. W ten sposób próbowano otrzyma materia y o ró nym stosunku mezoporów i mikroporów, bior c równie pod uwag fakt, i diatomit jest znacznie ta szym produktem ni SBA-15. W ciwo ci otrzymanych materia ów scharakteryzowano poprzez badania z wykorzystaniem metod dyfrakcji rentgenowskiej, sorpcji azotu oraz spektroskopii fotoakustycznej. at pnie do otrzymanego materia u wprowadzono cz steczki nanosrebra i zbadano jego strukture przy pomocy transmisyjnej mikroskopii elektronowej. SBA-15 to mezoporowata krzemionka o uporz dkowanej hekasgonalnej strukturze. Pomimo, SBA-15 ma bardzo atrakcyjne w ciwo ci istnieje potrzeba prowadzenia jego modyfikacji. ie jest to trudne, gdy posiada regulowan wielko porów, obj to i du powierzchni [2]. Z kolei diatomit to lu ne, porowate, lekkie ska y pochodzenia organogenicznego. Powsta y w wyniku akumulacji i zag szczenia okrzemek [3]. Diatomit utworzony jest z uwodnionego SiO 2 i sklasyfikowany jako opal-a. Krzemionka obecna w diatomicie zawiera od 3-8 % wody strukturalnej. Cz stki z otworami o regularnej strukturze plastra miodu nadaj ziemi okrzemkowej unikaln struktur, stabilno chemiczn, nisk g sto oraz wysok ch onno, du powierzchni, nisk cieralno [4]. [1] G. Kickelbick, Hybrid Materials. Synthesis, Characterization, Applications.,Viley-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA, Weinheim, [2]. Rahmat, A. Zuhairi Abdullah, A. Rahman Mohamed, Am. J. Applied Sci., 7(12), 1579 (2010). [3] M. Sprynskyy, Heterogeniczno strukturalna oraz w ciwo ci adsorpcyjne adsorbentów naturalnych, Wydawnictwo aukowe Uniwersytetu Miko aja Kopernika, Toru, [4] A. Chaisena, K. Rangsriwatananon, Suranaree J. Sci. Technol., 11, 289 (2004). 25

27 CZWARTEK r. Transport ciep a w kryszta ach molekularnych na przyk adzie cyanoadamantane D. Szewczyk, A. Je owski Oddzia iskich Temperatur i adprzewodnictwa, Instytut iskich Temperatur i Bada Strukturalnych im. W. Trzebiatowskiego PA ul. Okólna 2, Wroc aw d.szewczyk@int.pan.wroc.pl Wykonano pomiary ciep a w ciwego oraz wspó czynnika przewodnictwa cieplnego cyanoadamantane w zakresie temperatur od 2 K do 225 K. Próbki cyanoadamantane w formie sprasowanych proszków polikrystalicznych poddawano ró nej historii cieplnej, dzi ki czemu mo liwe by o zbadanie poszczególnych faz polimorficznych. Poni ej temperatury topnienia K, cyanoadamantane wyst puje w fazie plastycznej, o strukturze kubicznej i grupie przestrzennej Fm3m [1]. Poni ej 283K stabilna jest faza orientacyjnie uporz dkowana jednosko na C2/m, jednak e sch adzaj c bardzo szybko próbk od temperatury pokojowej poni ej 180 K mo emy otrzyma przech odzon faz nieuporz dkowan tzw. szk o - podobn [2]. Otrzymane rezultaty ciep a w ciwego wykaza y, e dla obszaru niskich temperatur (poni ej 75 K) krzywe pochodz ce od fazy jednosko nej i fazy szk o podobnej prawie si mi dzy sob nie ró ni. Dla fazy szk o podobnej zaobserwowany brak liniowej zale no ci z temperatur w zakresie najni szych temperatur mo e by zwi zany z niewystarczaj cym zakresem pomiarowym. Dla fazy jednosko nej za stwierdzili my wyst powanie skokowej zmiany warto ci ciep a w ciwego w okolicy 200 K, która najprawdopodobniej zwi zana jest z przesuni ciem przej cia fazowego pomi dzy faz jednosko a przech odzon metastablin faz kubiczn [3]. W pomiarach przewodnictwa cieplnego oprócz poprzednio zmierzonych faz zaobserwowano wyst powanie dodatkowo kilku faz metastabilnych. Wyniki dla fazy jednosko nej przypominaj zale no ci obserwowane dla kryszta ów dielektrycznych, z wyj tkiem pot gowej zale no ci niskotemperaturowej. Dla cyanoadamantane w niskich temperaturach obserwujemy wzrost przewodnictwa z temperatur ni szy ni zale no T 2 za w typowych kryszta ach dielektrycznych jest to T 3 [4]. Rezultaty dla fazy szk o-podobnej odzwierciedlaj krzywe charakterystyczne dla materia ów amorficznych [4]. W najni szych temperaturach obserwujemy wzrost przewodnictwa cieplnego z zale no ci T 2, nast pnie plateau przesuni te w kierunku wy szych temperatur - znacznie szersze ni dla typowych materia ów nieuporz dkowanych. Szczegó owa analiza wyników zostanie przeprowadzona na podstawie mechanizmu rozpraszania fononów, zwi zanych przede wszystkim z procesami rezystywnej relaksacji. [1] M. Descamps, J. F. Willart, O. Delcourt, Physica A 201, 346 (1993) [2] B. Kuchta, M. Descamps, F. Affouard, J. Chem. Phys. 109, (1998) [3] O. Yamamuro, M. Ishikawa, I. Kishimoto, J.-J. Pinvidic, T. Matsuo, J. Phys. Soc. Jap. 68, (1999) [4] R. Berman, Thermal conduction in solids, Clarendon Press, Oxford (1976) 26

28 CZWARTEK r. Wp yw oleju silikonowego na struktur wewn trzn polimerowych soczewek wewn trzga kowych K. Chamerski 1, J. Filipecki 2, M. Sitarz 3, M. Stopa 4 1 Zak ad Bada Strukturalnych i Fizyki Medycznej, Instytut Fizyki, Akademia im. Jana D ugosza Al. Armii Krajowej 13/15, Cz stochowa kordian.chamerski@ajd.czest.pl 2 Zak ad Bada Strukturalnych i Fizyki Medycznej, Instytut Fizyki, Akademia im. Jana D ugosza Al. Armii Krajowej 13/15, Cz stochowa 3 Katedra Chemii Krzemianów i Zwi zków Wielkocz steczkowych, Wydzia In ynierii Materia owej i Ceramiki, Akademia Górniczo-Hutnicza Al. Mickiewicza 30, Kraków 4 Katedra Optometrii i Biologii Uk adu Wzrokowego, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego ul. Rokietnicka 5D, Pozna Materia y polimerowe znajduj szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach ycia codziennego, w tym w medycynie. Jedn z ga zi medycyny, w której wykorzystuje si te zwi zki wielkocz steczkowe jest chirurgia okulistyczna, gdzie stosuje si mi dzy innymi oleje silikonowe oraz implanty wewn trzga kowe. Oleje silikonowe s materia ami s cymi do wype niania ga ki ocznej w zabiegach witrektomii cia ka szklistego i pe ni rol medium dociskaj cego odwarstwiaj si siatkówk oka. Wraz z witrektomi mo liwe jest tak e wykonanie zabiegu usuni cia za my z implantacj soczewki wewn trzga kowej, czemu mo e towarzyszy kontakt oleju silikonowego z materia em implantu polimerowego. W tym miejscu istotnym staje si ewentualne oddzia ywanie oleju silikonowego ze struktur wewn trzn, co mo e prowadzi do zmian we w asno ciach fizycznych materia u soczewki. W pracy podj to badania nad wp ywem oleju silikonowego, jako czynnika zmieniaj cego struktur molekularn materia ów soczewek wewn trzga kowych. Badaniom poddano sztywny materia hydrofobowy ma bazie poli(metakrylanu metylu) (PMMA) oraz elastyczny materia hydrofilowy na bazie poli(metakrylanu 2-hydroksyetylenu) (PHEMA). Próbki, którymi by y fabrycznie nowe soczewki wewn trzga kowe, zanurzono w oleju silikonowym i poddano inkubacji w temperaturze 37 C na okres 3 miesi cy. Po tym czasie przeprowadzono badania spektroskopii czasów ycia pozytonów (PALS), w celu sprawdzenia ró nic pomi dzy rozmiarami swobodnych obj to ci w materiale poddanym i materiale niepoddanym dzia aniu oleju. Dla weryfikacji wyst powania w strukturze wewn trznej cz steczek oleju silikonowego, te same próbki poddano analizie przy pomocy metod spektroskopii w podczerwieni (FTIR) oraz rozproszenia ramana. 27

29 PI TEK r. anocz stki magnetyczne struktura, przegl d ciwo ci i stosowanych materia ów E.B. Gotfryd 1 1 Instytut Fizyki, Wydzia Fizyki, Matematyki i Informatyki, Politechnika Krakowska, ul. Podchor ych 1, Kraków elzbietagotfryd@gmail.com Celem referatu jest zaprezentowanie wybranych w ciwo ci magnetycznych nanocz stek (MP) magnetycznych: tlenków elaza, ferrytów oraz stopów (np. Fe-Cr). Praca przegl dowo ukazuje struktury krystalograficzne, w ciwo ci magnetyczne (m.in. superparamagnetyzm [1]) oraz metody pomiarowe typowych MP, ze szczególnym uwzgl dnieniem ferrytyny ko skiego pochodzenia (ang. horse-spleen ferritin HoSF). HoSF to bia ko charakteryzuj ce si ciekawymi w ciwo ciami, które w organizmie odpowiedzialne jest za magazynowanie i transport elaza. Jako nanocz stka jest bardziej ekonomiczna od wy ej wymiarowych cz stek, gdy potrzebuje mniejszej ilo ci energii do pokonania bariery energetycznej wynikaj cej m. in. z anizotropii krystalicznej, jak równie odwrócenie spinu wymaga mniej energii termicznej [2]. Dzi ki dwufazowemu, elazowemu rdzeniowi (wysoko krystaliczny rdze z nieuporz dkowan warstw powierzchniow ) wykazuje ona frustracj spinow, która destabilizuje prosty kolinearny model Stonera- Wohlfartha [3]. W konsekwencji prowadzi to do wniosku, e nanocz stki (a wi c równie ferrytyna) wykazuj brak nasycenia, a p tle histerezy s bardzo w skie i zamykaj si powy ej 3 T. Zainteresowanie magnetyzmu HoSF wynika z mo liwo ci u ycia jej do rezonansowego tunelowania. Podczas prezentacji zostan zaprezentowane zarówno dane literaturowe, jak i wyniki otrzymane dzi ki uprzejmo ci Pani Profesor Marii Ba andy w Zak adzie Bada Magnetycznych Instytutu Fizyki J drowej Polskiej Akademii auk w Krakowie. [1] S.H. Kilcoyne, R. Cywinski, Ferritin: a model superparamagnet, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, (2009) [2] G.C. Papaefthymiou, anoparticle magnetism, ano Today (2009) [3] U. Vodkoboynik, Anomlous field dependance of blocking temperature of natural horsespleen ferritin,acta Phys,,S-43,. Pol. A, (1997) 28

30 PI TEK r. Ferroiczno w prostych solach organicznych M. Wojciechowska 1, A. Piecha-Bisiorek 1, R. Jakubas 1, P. Zieli ski 2 1 Wydzia Chemii, Uniwersytet Wroc awski, ul. F. Joliot-Curie 14, Wroc aw 2 Instytut Fizyki J drowej PA, ul. Radzikowskiego 152, Kraków W zwi zku z zapotrzebowaniem na innowacyjne, tanie i funkcjonalne materia y o ci le zdefiniowanym profilu w ciwo ci fizycznych i chemicznych ogromnym zainteresowaniem ciesz si obecnie materia y molekularno-jonowe, z grupy halogenowodorków (chlorków, bromków) amin (g ównie alifatycznych). iezwykle wa nym i prze omowym wynikiem by o odkrycie w asno ci ferroelektrycznych w chlorowodorku diizopropyloamoniowym (DPC) [1]. Uporz dkowanie ferroelektryczne zosta o potwierdzone obecno ci p tli histerezy dielektrycznej, z warto ci polaryzacji spontanicznej (P s ) w temperaturze oko o 418 K wynosz 8.9 C/cm 2. Dwa lata pó niej ukaza y si kolejne dwie publikacje opisuj ce spektakularne w ciwo ci elektryczne kolejnego, bardzo prostego ferroelektryka organicznego: bromku diizopropyloamoniowego (DPB) [2-3]. Zwi zek ten charakteryzuje si imponuj warto ci P s (23 C/cm 2 ) oraz m.in. wysok temperatur Curie (425 K), du sta dielektryczn, niskim polem koercji. Bior c pod uwag uzyskane wyniki, podj li my prób otrzymania i scharakteryzowania ciwo ci fizykochemicznych soli molekularno-jonowej zawieraj cej w strukturze nieco szy kation alifatyczny, diizobutyloamin. Bromek diizobutyloamoniowy (DIBAB) [4] zosta scharakteryzowany metodami termicznymi, elektrycznymi, spektroskopowymi w szerokim zakresie temperatur. Badania wykaza y obecno strukturalnej odwracalnej przemiany I rodzaju w temp. 285 K (cykl ch odzenia), która indukuje pojawienie si w fazie niskotemperaturowej niewielkiej P s. Badania strukturalne umo liwi y zrozumienie mechanizmu tej przemiany. ajbardziej spektakularne wyniki uzyskano podczas obserwacji struktury domenowej na próbce monokrystalicznej pod mikroskopem polaryzacyjnym. Obserwowany wzrost nowej fazy oraz wzór domen jest charakterystyczny dla materia ów martenzytycznych, co jest pierwszym takim przypadkiem w uk adzie organicznym. Rys. 1 Ewolucja struktury domenowej w DIBAB [1] D.-W. Fu, et al., Adv. Mater. 23, 5658 (2011) [2] D. W. Fu, et al., Science 339, 425 (2013) [3] A. Piecha, et al., CrystEngComm. 15, 940 (2013) [4] A. Piecha-Bisiorek, et al., Adv. Mater. w druku (2015) 29