Temat 3. BADANIA FAZY SKONDENSOWANEJ MATERII

Transkrypt

1 Temat 3. BADANIA FAZY SKONDENSOWANEJ MATERII Prace eksperymentalne w tej dziedzinie prowadzone były w Zakładach NZ31, NZ32, NZ34, NZ35 a teoretyczne w NZ33 i NZ31. Wyniki badań fazy skondensowanej materii zaowocowały w 2016 r. 70 publikacjami w czasopismach objętych wykazem Journal Citation Reports (JCR). Zakład NZ31 zadanie 1. Badania strukturalnych i dynamicznych własności materiałów naturalnych i syntetycznych w różnych skalach wielkości i czasu 1. Modele struktury i dynamiki układów z powierzchniami i złączami oraz układów Niskowymiarowych. Modelowanie wpływu powierzchni i złączy materiałów na ich strukturę i wzbudzenia elementarne ze szczególnym uwzględnieniem fal i rezonansów powierzchniowych. Projektowanie eksperymentów na takich układach w różnych skalach wielkości. 2. Kwantowo-mechaniczne obliczenia własności materiałów i nanomateriałów. Obliczenia mechanizmu transportu jonów metali alkalicznych w wybranych borowodorkach i boranach. Badania struktury i nano-struktury substancji magazynujących wodór metodami mechaniki kwantowej we współpracy z ośrodkami doświadczalnymi. 3. Badanie przemian fazowych i zjawisk pokrewnych, w tym amorfizacji, tekstur domenowych, morfologii i ruchów molekularnych w materiałach modelowych oraz istotnych dla zastosowań technicznych: m.in. w mezogenach i ferroikach. Interpretacja i wyjaśnienie doświadczalnych zależności wielkości fizycznych (takich jak polaryzacja, gęstość, lepkość, odkształcenie, podatność i przenikalność elektryczna, ciepło właściwe, entropia) jako funkcji temperatury, ciśnienia, pola elektrycznego na gruncie analiz teoretycznych opartych na modelach fenomenologicznych. 1. Przeprowadzono modelowanie fal powierzchniowych w układach magnetycznych oraz w stałych powierzchniach rozdziału cieczy. Przewidziano zakresy występowania fal powierzchniowych w porach krzemionki MCM-41 (Phase Transitions 89, 425 (2016)). 2. Prowadzone badania doprowadziły do odkrycia nowych faz wysokociśnieniowych borowodorku manganu (Chem. Mater., 28, 274 (2016)), zaproponowania modelu wyjaśniającego własności superhydrofobowe powierzchni tlenków ceru oraz sposobu zmiany tych własności (ACS Appl. Mater. Interfaces, 8, 152 (2016)). Pokazano również znaczenie oraz zaproponowano metodę zmniejszenia błędów modeli teoretycznych opisujących procesy adsorpcji gazów na powierzchniach układów o silnie skorelowanych elektronach (ACS Catal., 6, 8370 (2016)). 3. Podano ujednoliconą formę skalowania odpowiedzi dielektrycznej dla różnych klas układów materii miękkiej w fazach stabilnych i przechłodzonych. Znaleziono związki relaksacji mikroskopowych dipoli z relaksacją polaryzacji makroskopowej (Phase Transitions 89, (2016), J. Phys. Chem. B 120, (2016)). Wykonano analizy teoriogrupowe i modelowanie fenomenologiczne faz termodynamicznych i struktur domenowych w monomolekularnych kryształach ferroicznych, (Inorg. Chem. Front. 3, 1306 ( 2016)). 1. Opis dynamiki wewnętrznych powierzchni porów w krzemionce MCM-41, wyznaczenie relacji dyspersji i zakresu temperatury występowania fal powierzchniowych w porach pustych i wypełnionych wodą w różnych fazach. 2. Opracowanie metody ograniczania niepewności w teoretycznych modelach adsorpcji gazów na powierzchniach układów o silnie skorelowanych elektronach. Wykrycie nowych faz wysokociśnieniowych borowodorku manganu. 21

2 3. Wypracowanie ujednolicenia formuły skalowania odpowiedzi dielektrycznej dla szerokiej klasy materiałów. Opublikowano w 2016 roku 5 artykułów w czasopismach wyróżnionych w JCR z tego zadania oraz kilka innych publikacji. Zakład NZ31 zadanie 2. Badania fazy skondensowanej metodami spektroskopii jądrowej; anihilacja pozytonów. 1. Badania defektów sieci krystalicznej w metalach i stopach. Zakres prac obejmował: badania warstw wierzchnich w Zr, Ti, Ag i stopie CuAg. Celem było określenie wpływu różnych czynników na zasięg i rodzaje defektów powstałych podczas jej tworzenia w procesie tarcia ślizgowego. Prowadzone były także badania nad ustaleniem wpływu temperatury na utworzenie w tym procesie warstwy wierzchniej. Zasadniczym celem było poznanie mechanizmu w jaki tworzona jest warstwa wierzchnia. Do badań wykorzystano techniki pomiarów czasów życia pozytonów, spektroskopii poszerzenia dopplerowskiego, koincydencyjnego poszerzenia dopplerowskiego, mikrotwardości, XRD, a także wiązki powolnych pozytonów. 2. Badania obszaru zdefektowanego tuż pod powierzchnią z użyciem techniki wiązki powolnych pozytonów dla metali takich jak Pd, Nb, Zr poddanych naświetlaniu wysokoenergetycznymi jonami w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych w Dubnej w Rosji. Badanie miało na celu określenie przydatności techniki powolnych pozytonów w badaniach uszkodzeń radiacyjnych ciężkimi jonami. Kontynuowane były badania stali austenitycznej wysokomanganowej poddanej odkształceniu, a następnie odpuszczanej w celu detekcji defektów, które towarzyszą przemianom fazowym. 3. Stworzenie kodu komputerowego do opracowania zależności parametru kształtu linii anihilacyjnej od energii pozytonów, jakie otrzymujemy z badań na wiązkach powolnych pozytonów. Zastosowano w nim analityczne rozwiązania równania dyfuzji pozytonów. 4. Pomiary objętości swobodnych w materiałach molekularnych i polimerach metodą anihilacji pozytonów. Opis lokalnych właściwości mikroskopowych dla wysoko uporządkowanych faz ciekłokrystalicznych wybranych materiałów. Ad.1 Wykorzystując pomiary czasów życia pozytonów w czystym Zr wykazano wykładniczy zanik odkształcenia wraz ze wzrostem głębokości od powierzchni podanej tarciu. Podobnie jak w Ti, w Zr całkowity zasięg warstwy wierzchniej wyniósł od 100 do 300 m i zależał od obciążenia. Wykonano teoretyczne obliczenia czasów życia pozytonów w skupiskach wakancji w Zr, które wykorzystano do interpretacji wyników eksperymentalnych. Ad.2. Przeprowadzono badania profilu defektów powstającego w metalach napromieniowanych ciężkimi jonami. Dla odkształconej plastycznie stali wysokomanganowej poddanej następnie wygrzewaniu wykonano pomiary kalorymetryczne oraz wyznaczono zmiany składu fazowego za pomocą XRD. Ad.3 W pierwszym etapie została przygotowana nowa wersja programu do wyznaczania parametrów kształtu linii anihilacyjnej, która umożliwia opracowanie serii widm. Zostanie ona wykorzystana w dalszych pracach. Program dostępny jest na stronie Ad.4 Kontynuowano badania objętości swobodnych w materiałach ciekłokrystalicznych i polimerowych. We współpracy z Instytutem Technologii Polimerów i Barwników Politechniki Łódzkiej badano wpływ różnych czynników sieciujących na temperaturę zeszklenia elastomerów. Badano także zmiany objętości swobodnych w materiałach 22

3 polimerowych we współpracy z firmą ABB. Po raz pierwszy udało się określić profil zdefektowania na głębokości do 10 m, powstałego w żelazie, miedzi i srebrze w wyniku implantacji jonami Xe o energii 160 MeV. Nie potwierdzono tak zwanego long range effect wskazującego na obecność defektów poza zasięgiem implantacji jonów Xe. Otwiera to nową tematykę badawczą prowadzoną przy współpracy z ZIBJ w Dubnej. Nowatorskie zastosowanie spektroskopii anihilacji pozytonów do badania ciekłych kryształów. Otrzymane zależności temperaturowe parametrów anihilacyjnych opisano za pomocą modelu, który pozwolił wyjaśnić proces zeszklenia smektyka E. W roku 2016 opublikowano 6 prac w czasopismach wyróżnionych w JCR dotyczących badań w omawianym zadaniu oraz kilka innych publikacji. Zakład NZ34 zadanie 3. Badania właściwości magnetycznych materiałów objętościowych i nanostrukturalnych 1. Badania właściwości magneto-termodynamicznych materiałów molekularnych techniką stało- i zmiennoprądową w szerokim zakresie temperatury. 2. Poszukiwanie funkcjonalności nowych materiałów magnetycznych. 3. Badanie efektu magnetokalorycznego w nanowymiarowych klastrach molekularnych. 4. Analiza teoretyczna oraz symulacje kwantowe właściwości magnetycznych układów molekularnych o różnej wymiarowości. 5. Badania właściwości magnetycznych związków międzymetalicznych, ferroików tlenkowych i układów hybrydowych. 6. Badania dynamiki cząsteczek i ich oddziaływań metodami deuteronowej spektroskopii rezonansu magnetycznego w ważnych technologicznie materiałach. Badania właściwości magnetycznych nowych materiałów prowadzono przy pomocy wysokoczułego magnetometru SQUID oraz obliczeń modelowych. Przedmiotem badań były magnetycznie uporządkowane związki metaloorganiczne, klastry molekularne, krzemionka mezoporowata aktywowana jonami metali i molekułami magnetycznymi, stopy międzymetaliczne i in. W ramach badań funkcjonalności materiałów molekularnych wyznaczono efekt magnetokaloryczny dla wysokospinowych klastrów molekularnych o rdzeniu Ni9W6 oraz dla związku Mn2-pirazol-Nb(CN)8, wykazującego przejście do stanu uporządkowanego w T=22.8 K. Zbadano wykładniczą zależność efektu od zmiany pola magnetycznego dla szerokiego przedziału temperatur. Znaczna wartość zmiany temperatury adiabatycznej uzyskana dla klastra Ni9W6 w T=2.2 K wskazuje, że związek ten może być wykorzystany do chłodzenia w obszarze subkelvinowym. Pomiary wykonano metodą kalorymetrii adiabatycznej (Współpraca z Japonią). Przeprowadzono porównawcze badania relaksacji magnetycznej i efektu magnetokalorycznego dla nanomagnesu molekularnego Mn12 w postaci próbki polikrystalicznej oraz po uwiązaniu cząsteczek Mn12 przy pomocy wiązań chemicznych w kanałach krzemionki SBA15. Zaobserwowane zmiany w rozkładzie czasów relaksacji oraz w temperaturowej zależności skoku entropii, potwierdziły skuteczność opracowanej syntezy próbki aktywowanej cząsteczkami Mn12. Wykonano serię pomiarów namagnesowania w funkcji temperatury oraz pola magnetycznego dla wieloskładnikowych stopów międzymetalicznych na bazie niklu w postaci taśm oraz monokryształu. Badane układy to potencjalne chłodziwa magnetyczne z przejściem 23

4 martenzytycznym (Współpraca z Instytutem Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN). Przeprowadzono obliczenia modelowe zależności momentu magnetycznego od temperatury i pola magnetycznego dla dwóch pięciocentrowych klastrów molekularnych o różnych topologiach. Zbadano właściwości magnetyczne dla modyfikowanych chemicznie materiałów molekularnych z mostkami cyjanowymi (Współpraca z Wydziałem Chemii UJ). Przy pomocy modelu uwzględniającego oscylacje torsyjne w (CD3)CO i ND3 przeprowadzono analizę widm magnetycznego rezonansu jądrowego tych cząsteczek uwięzionych w komorach zeolitu. Określono stan spinowy i zbadano własności termomagnetyczne dwóch wysokospinowych klastrów molekularnych o rdzeniach Ni3W2 i Ni9W6. W wyniku ferromagnetycznego sprzężenia poprzez mostki cyjanowe między momentami Ni II i W V, spin w stanie podstawowym wynosi S=4 dla Ni3W2, natomiast S=12 dla Ni9W6. Dla dwóch odmian strukturalnych rdzenia Ni3W2, związanych z sąsiedztwem różnych ligandów, wyznaczono całki wymiany oraz energie anizotropii jednoosiowej. Stwierdzono, że oddziaływanie magnetyczne między klastrami jest zaniedbywalne. Dla Ni9W6 metodą kalorymetrii relaksacyjnej w szerokim przedziale temperatur wyznaczono efekt magnetokaloryczny i jego zależność od pola magnetycznego. Maksymalna wartość zmiany temperatury adiabatycznej uzyskana w T=2.2 K (ΔTad=4.6 K, zmiana pola 5T) wskazuje, że związek ten może być wykorzystany do chłodzenia w obszarze subkelvinowym. Opublikowano w 2016 roku 23 artykuły w czasopismach wyróżnionych w JCR oraz jeden rozdział w wieloautorskiej monografii (Wiley, ISBN: ) z tego zadania. Zakład NZ35 zadanie 4. Prace nad poznaniem struktury i dynamiki materii miękkiej i materiałów funkcjonalnych przy pomocy komplementarnych metod doświadczalnych i obliczeniowych 1. Badanie polimorfizmu i dynamiki w substancjach organicznych o różnym stopniu uporządkowania (we współpracy z Uniwersytetem w Pizie i Uniwersytetem w Tsukubie oraz z Laboratorium Fizyki Neutronowej im. Franka w ZIBJ w Dubnej, Rosja). 2. Badanie nowych materiałów funkcjonalnych i nowych mezogenów, zawierających substancje pochodzenia naturalnego. 3. Badania spektroskopowe wybranych faz rotacyjnych i ciekłokrystalicznych. 4. Badanie zmian własności fizykochemicznych nowych materiałów pod wpływem wodoru, pod kątem ich zastosowania do magazynowania wodoru. 5. Badania własności cieplnych i parametrów krytycznych materiałów o budowie molekularnej. 6. Badanie wpływu ograniczeń przestrzennych w układach molekularnych. 7. Rozbudowa aparatury badawczej w laboratorium kalorymetrii. Charakter procesów relaksacyjnych w relacji do stwierdzonej sekwencji faz termodynamicznych przebadano dla substancji ciekłokrystalicznych o złożonym polimorfizmie (np. chiralny 4 -butyl- 4-(S)-(2-metylbutoksy) azoksybenzen, 4ABO5*) za pomocą spektroskopii wibracyjnej, analizy termicznej, relaksacji dielektrycznej, NMR (współpraca z Uniwersytetem w Pizie). Przebadano polimorfizm dwóch nowych ciekłokrystalicznych alkanów trójblokowych: H(CH2)n(CF2)6(CH2)nH oraz F(CF2)n(CH2)6(CF2)nF (n = 6, 8, 10, 12), tworzących stany szkliste. Metodą spektroskopii dielektrycznej badano wpływ historii termicznej na dynamikę molekularną 4-n-butyloksybenzylideno-4-n -oktylaniliny (BBOA) wykazującej bogaty polimorfizm ciekłokrystaliczny. Opracowano i publicznie udostępniono oprogramowanie do analizy zmian tekstur obserwowanych pod mikroskopem polaryzacyjnym w celu identyfikacji słabych przejść fazowych. Określono dynamikę wibracyjną i charakterystykę wiązań wodorowych trzech alkoholi (BEP, 24

5 2TFMP, 4TFMP) niezawierających i zawierających fluor. Wartości siły wiązań wodorowych dla próbek fluorowych okazały się zbliżone (silniejsze dla 2TFMP, a słabsze dla BEP), co pozwala wnioskować, że sąsiedztwo grupy CF3 nie wpływa znacząco na oddziaływanie międzymolekularne, lecz ze względów sterycznych podstawienie tymi grupami silnie wpływa na zmiany struktury. Analiza pasma OH w wysokich częstościach pokazała zmiany charakteru dynamiki dla poszczególnych stanów termodynamicznych (szkła, kryształu po rekrystalizacji, cieczy izotropowej). Szczegółowo (analiza korelacyjna) zbadano dynamikę dwóch homologów: 6CFPB i 8CFPB oraz ciekłego kryształu 6BA12 pod kątem polimorfizmu i tendencji do zeszklenia (dla 6CFPB i 8CFPB stwierdzono stan szklisty typu CONDIS). Dla 8CFPB zaobserwowano rekrystalizację. Wykonano szczegółowe badania temperaturowe dynamiki związku 6BA12. Badano własności agregacyjne cząsteczek pochodnych kwasu litocholowego w różnych rozpuszczalnikach. Zsyntezowano i przebadano serię wodorków (MeT2, MeNi5, Me7T3, Y6Mn23 i YMn12 (Me = cyrkon, itr lub ziemia rzadka; T = metal przejściowy) otrzymanych pod wysokim ciśnieniem (powyżej 10 GPa). Wykazano i opisano niezwykłą rolę manganu w formowaniu wodorków. Stabilizację ZrFe2H4 wytłumaczono zjawiskami powierzchniowymi. Po gruntownej przebudowie unikatowy kalorymetr adiabatyczny jest gotowy do pomiarów. Analiza korelacyjna pasm absorpcyjnych pozwoliła na opisanie przestrzennego rozkładu molekuł w mezofazach ciekłokrystalicznych i ich reorganizacji w przejściach fazowych. Opisano silne oddziaływania molekuł ciekłokrystalicznych ze ściankami nanoporów, prowadzące do specyficznego uporządkowania cząsteczek i obserwowanych zmian dynamiki relaksacyjnej. W związku PrMn0.4Fe0.6O3 w pokojowej temperaturze została odkryta dystorsja typu Jahna- Tellera. Wykazano słaby wpływ kształtu nanostruktur węglowych na zdolności adsorbowania przez nie wodoru. Wykazano, że w ZrFe2 podstawienie kobaltu przez żelazo destabilizuje związek i przedstawiono wyjaśnienie zjawiska. Opublikowano z tego zadania 12 artykułów w czasopismach wyróżnionych w JCR. Wyniki badań zostały przedstawione w formie 15 referatów na konferencjach oraz seminariach. Zakład NZ35 zadanie 5. Syntezy oraz badania mikroskopowe nowych katalizatorów do ogniw paliwowych 1. Syntezy chemiczne (metodą polyol i cytrynianową) nanocząstek katalitycznych SnO2, PtRh i PtRe do utleniania etanolu. Określenie wielkości nanocząstek techniką Spektroskopii Korelacji Fotonów. 2. Syntezy chemiczne trójwymiarowych nanocząstek PtNi3 oraz wymiana Ni na SnO2. 3. Utworzenie agregatów PtRh na SnO2 i PtRe na SnO2 z nanocząstek zsyntezowanych w punkcie 1. Osadzenie nanokatalizatorów PtRh/SnO2 i PtRe/SnO2 na aktywnym węglu ze stosunkiem ilości nanocząstek do węgla aktywnego: 10%, 20%, 30%, i możliwie 40%. 4. Analiza mikroskopowa kształtu i rozmiaru cząsteczek nanokatalizatorów PtRe, PtRh i SnO2 oraz ich podwójnych kombinacji. Zsyntetyzowano nanocząstki katalityczne SnO2 trzema różnymi metodami (polyolową, cytrynianową i mikrofalową). Ponadto wykonano syntezy metalicznych nanocząstek Pt, Re oraz PtRe. Zsyntetyzowane koloidalne nanocząstki cyny (IV) połączono w kolejnych etapach z bimetalicznymi nanocząstkami PtRe, dzięki czemu uzyskano agregaty Pt/SnO2 oraz PtRe/SnO2. Pomiary mikroskopowe nanocząstek pozwoliły na ocenę morfologii badanych próbek oraz na sprawdzenie wpływu parametrów syntezy na otrzymywane nanocząstki. Wykonano również syntezy trójwymiarowych nanocząstek PtNi3 o kształcie dwunastościanu 25

6 rombowego, którego rdzeń stanowi nikiel, natomiast krawędzie tego wielościanu pokryte są platyną. Taka struktura mimo stosunkowo niewielkiej zawartości platyny posiada dużą powierzchnię czynną platyny, którą można jeszcze zwiększyć usuwając nikiel ze środka i otrzymując tym samym sam szkielet platynowy. Udane wytrawienie rdzenia niklowego potwierdzono zdjęciami z transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Następnie otrzymane nanoszkielety Pt scharakteryzowano przy użyciu technik transmisyjnej mikroskopii elektronowej, spektroskopii fourierowskiej w podczerwieni oraz spektroskopii korelacji fotonów. Kontynuowano badania nanostruktur przy pomocy skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej. W szczególności procesy termicznie indukowanych przemian strukturalnych i chemicznych w tych obiektach (Thin Solid Films 616 (2016) ). Analiza skaningową mikroskopią elektronową i spektroskopią FTIR wykazała zmiany strukturalne i chemiczne zachodzące w pyłkach bylicy (Artemisia vulgaris L.) pod wpływem zanieczyszczeń komunikacyjnych. Badania spektroskopowe wykazały zmiany w strukturze protein i lipidów w pyłkach bylicy, co pozwala wnioskować, że spektroskopia FTIR mogłaby być stosowana w biomonitoringu. (Env. Sci. & Pollution Res. (2016) 23: 23203) Opublikowano w 2016 roku 12 artykułów w czasopismach wyróżnionych w JCR z tego zadania oraz kilka innych publikacji. Zakład NZ33 zadanie 6. Badania komputerowe struktury i dynamiki materiałów krystalicznych i nanomateriałów 1. Wyznaczenie struktury i własności dynamicznych nadprzewodzącej warstwy FeSe, swobodnej oraz umieszczonej na podłożu SrTiO3. 2. Zbadanie anharmonicznych składowych drgań sieci krystalicznej w dwutlenku tytanu i materiałach podobnych. 3. Badania nad własnościami termodynamicznymi nanocząstek FePt. 4. Badanie zależności energetycznych w stopach wieloskładnikowych metali przejściowych. 5. Badanie własności fizycznych cienkich warstw indukowanych złączem typu Pb/GaAs. 6. Zbadanie struktury i wyliczenie widm fononowych w tlenkach i nanostrukturach ziem rzadkich. 7. Zbadanie własności strukturalnych i dynamicznych chalkopirytów metodami obliczeniowymi z pierwszych zasad. Wyznaczono optymalne odległości pomiędzy atomami Fe i Se w litym krysztale, w warstwie swobodnej oraz w warstwie umieszczonej na powierzchni SrTiO3. Analiza widm elektronowych wyliczonych dla tych trzech systemów wykazała m.in. duże różnice w wartościach lokalnego momentu magnetycznego na atomach żelaza. Wykonano badania eksperymentalne oraz przeprowadzono analizę teoretyczną anharmonizmu modu akustycznego w dwutlenku tytanu potwierdzając istnienie anomalnie miękkiego modu poprzecznego, a także wyznaczono kształt jego powierzchni energii. Wykonano liczne obliczenia temperaturowej stabilności nanocząstek Fe-Pt o różnej geometrii i składzie, co doprowadziło do wytypowania struktur o wysokiej stabilności termicznej oraz oszacowania temperatury topnienia niektórych struktur. Opracowano także metodę obliczeniowego wyznaczania ciepła właściwego. Opracowano metodę obliczeniowej analizy stabilności i własności mechanicznych rozporządkowanych stopów wieloskładnikowych. Zbadano wpływ sprzężenia spin-orbita indukowanego przez podłoże na nadprzewodzącą monowarstwę. Opracowano metodę badania nadprzewodnictwa niekonwencjonalnego z wykorzystaniem DFT oraz maksymalnie zlokalizowanych orbitali Wanniera. Zbadano 26

7 możliwość indukowania przejścia Lifshitza poprzez pole magnetyczne w nadprzewodnikach wielopasmowych na bazie żelaza. Zmierzono i modelowano zależność mikrotwardości (microhardness) roztworu stałego (Pb,Cd)Te od zawartości CdTe. Wyliczone relacje dyspersyjne posłużyły do lepszego zrozumienia wyników nieelastycznego rozpraszania promieniowania X. Z nachylenia akustycznych krzywych dyspersji wyznaczono również zależność prędkości dźwięku od składu roztworu. Przeprowadzono kompleksowe badania dynamiki sieci w kryształach neodymu i tlenku europu (EuO) stosując nieelastyczne rozpraszanie promieni X i obliczenia metodami ab initio. Odkryto silny wpływ oddziaływania spin-fonon w stanie ferromagnetycznym na szerokości fononów w EuO [Phys. Rev. Lett. 116 (2016) ]. Zbadano własności dynamiczne kryształu, cienkich warstw i nanoklastrów EuSi2, co pozwoliło określić wpływ powierzchni, podłoża i obszarów styku między klastrami na widmo drgań atomowych [Phys. Rev. Lett. 117 (2016) ]. Weryfikacja istnienia i charakterystyka anomalnego modu drgań w dwutlenku tytanu [Phys. Rev. B 93 (2016) ]. Obliczeniowe wyznaczenie własności mechanicznych rozporządkowanych stopów wieloskładnikowych Hf25Sc25Ti25Zr25 [Materials and Design 92 (2016) 8]. W ramach zadania opublikowano w 2016 roku 12 artykułów w czasopismach wyróżnionych w JCR. Praca dotycząca wzrostu twardości PbTe wraz z domieszkowaniem CdTe została wyróżniona jako scientific highlight na ogólnoświatowym portalu prezentującym najważniejsze wyniki z różnych ośrodków ( 27