Centre for Microelectronics and Nanotechnology, University of Rzeszow, Poland

Transkrypt

1 Centre for Microelectronics and Nanotechnology, University of Rzeszow, Poland Program Rozwoju Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii Uniwersytetu Rzeszowskiego na lata proponowany przez prof. dr hab. Eugeniusza Szeregija, Dyrektora Centrum w latach Wyborcze Centrum

2 Wstęp Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii (dalej Centrum) zostało powołane 26 kwietnia 2012 przez Senat Uniwersytetu Rzeszowskiego Historia powstania Centrum jest ścisłe powiązana z zainicjowaniem i realizacją dwóch Projektów : - Projekt Centrum Dydaktyczno-Naukowe Mikroelektroniki i Nanotechnologii, Uniwersytet Rzeszowski oraz Projekt Centrum Innowacji i Transferu Wiedzy Matematyczno- Przyrodniczej Uniwersytetu Rzeszowskiego.

3 Rola dwóch Projektów: Centrum Mikroeketroniki i Nanotechnologii i Centrum Innowacji Dzięki realizacji tych dwóch Projektów powstała nowa infrastruktura Wydziału Matematyczno-Przyrodniczego Uniwersytetu Rzeszowskiego, częścią którego jest Centrum Naukowo-Dydaktyczne Mikroelektroniki i Nanotechnologii. Dzięki tej najbardziej nowoczesnej infrastrukturze w kraju powstały nowe kierunki studiów i) Inżynieria Materiałowa i ii) Mechatronika; Dzięki tej infrastrukturze wzrosła liczba studentów na kierunkach ścisłych na Uniwersytecie Rzeszowskim, co stanowi ewenement w skali kraju; Dzięki tej ultra-współczesnej infrastrukturze powstały i rozwinęły się nowe najbardziej współczesne kierunki badań na Uniwersytecie Rzeszowskim, takie jak: - Izolatory Topologiczne nowy kwantowy stan materii, - Termograficzna bezinwazyjna kontrola defektów w materiałach, - Biosensory na bazie Rezonansu Plazmonowego, - Wczesna Diagnostyka Raka za pomocą widm oscylacyjnych żywych komórek itd.

4 Działalność Dydaktyczna Plan nauczania nowego kierunku Inżynieria Materiałowa został opracowany przez dr Ireneusza Stefaniuka w ścisłej współpracy z głównymi specjalistami WSK Rzeszów Pierwszy nabór na kierunek Inżynieria Materiałowa został dokonany w 2010 r. Jednocześnie w ramach realizowanego Projektu zostały zakupione i montowane jeszcze w starych pomieszczeniach byłego budynku Wydziału nowe pracownie dydaktyczne dla kierunku Inżynieria Materiałowa: - pracownia Nanopreparatyki przez dr Dariusza Płocha, - pracownia Optycznych właściwości nanostruktur półprzewodnikowych przez dr Jacka Polita (wtedy jeszcze doktora), - pracownia Transportu elektronowego w nanostrukturach przez dr Michała Marchewkę.

5 Działalność Dydaktyczna Liczba studentów na kierunku Inżynieria Materiałowa na Uniwersytecie Rzeszowskim w latach I-stopień II-stopień Ogółem Liczby są podane na podstawie danych GUS w listopadzie odpowiedniego roku.

6 Działalność Dydaktyczna Można z pewnością stwierdzić: - że prowadzony przez Centrum kierunek studiów Inżynieria Materiałowa jest w bardzo dobrej kondycji: - liczba studentów na kierunku rośnie pomimo pogłębiającego się niżu demograficznego, skutki którego odczuwają wszystkie Wydziały UR. Kierunek Inżynieria Materiałowa na Uniwersytecie Rzeszowskim spełnia swoją rolę nauczanie innowacyjnych technologii i - najnowszych metod badań zgodnie z celami Projektu.

7 Działalność Naukowa Naukowa działalność Centrum również była podporządkowana głównym celom Projektu, a mianowicie: wypełnienie luki technologicznej w Regionie Podkarpackim, spowodowanej brakiem współczesnych technologii jakimi są MBE i Nanolitografia.

8 Działalność Naukowa W latach dokonano bezprecedensowego wysiłku dla zaprojektowania, zainstalowania i uruchomienia całego ogromnego kompleksu Centrum. Harmonogram prac, dokonanych w latach przy tworzeniu Centrum, który częściowo oddaje ogrom tego wysiłku. I. Zakup i instalacja aparatury technologicznej i badawczej: Aparatura Odpowiedzialny Data podpisania umów Data dostarcz. (wykonania) Data uruchomienia. 1 Wykonanie pokoji dr Cebulski Lipiec czystych 2 MBE Prof.. E. Szeregij, dr Cebulski, mgr Płoch Lipiec SEM z El-beam mgr Płoch Lipiec lithography 4 SIMS Prof. Berczehko Wrzesień Infrastruktura niskich temperatur dr. Tomaka, mgr Woźny Wrzesień Fotolitografia Prof. Szeregij Październik dr D. Ploch Magnetotransp w nisk. dr Tomaka Grudzień temper 8 Luminescen. w nisk. dr Polit Lipiec temperaturach

9 Działalność Naukowa W latach dokonano bezprecedensowego wysiłku dla zaprojektowania, zainstalowania i uruchomienia całego ogromnego kompleksu Centrum. Harmonogram prac, dokonanych w latach przy tworzeniu Centrum, który częściowo oddaje ogrom tego wysiłku. II. Nadzór merytoryczny nad wykonaniem prac budowlanych: Pomieszczenia Odpowiedzialny Data rozpoczęcia wykonania Data zakończenia 1 Pokoje czyste dr Cebulski Laboratoria naukowe Prof.E. Szeregij, dr Tomaka Pracownie studenckie Dr. M. Marchewka, mgr D. Płoch Gabinety pracowników Prof. Berczehko Sale ćwiczeniowe dr Polit Sale wykładowe Prof. E. Szeregij

10 Działalność Naukowa W latach dokonano bezprecedensowego wysiłku dla zaprojektowania, zainstalowania i uruchomienia całego ogromnego kompleksu Centrum. Harmonogram prac, dokonanych w latach przy tworzeniu Centrum, który częściowo oddaje ogrom tego wysiłku. III. Nadzór merytoryczny przy przeprowadzeniu transferu do nowego budynku: Zakres prac Odpowiedzialny Data rozpoczęcia wykonania Data zakończenia 1 Przeniesienie Pracowni studenckich dr Marchewka Przeniesienie dokumentacji Prof. E. Szeregij, dr Tomaka, Przem. Cypryś Organizacja miejsc pracy Prof. Szeregij, Prof. N. Berczenko,dr Polit Przeniesienie pracowni naukowych dr Cebulski dr G. Tomaka mgr D. Płoch,

11 Działalność Naukowa Pierwsza publikacja wykonana całkowicie na bazie systemu MBE Centrum, według łańcucha badawczego technologia-badania-interpretacja, pojawiła się w kwietniu 2016 (została wysłana do druku w sierpniu 2015) artykuł w Physical Reviw B 93, (2016) High temperaturę stability of the electron transport in semiconductrs with strong spin-orbit interaction. Publikacja ta jest uwieńczeniem ogromnych wysiłków całego zespołu Centrum, chociaż wśród autorów jest tylko sześciu przedstawicieli zespołu G. Tomaka, J. Grendysa, P. Śliż, J. Polit, R. Wojnarowska, E. M. Sheregii, a wśród tych komu podziękowano w artykule M. Trzyna, E. Bobko, J. Wróbel kolejne trzy osoby z zespołu, to podziękowanie należy się wszystkim pracownikom Centrum, w tym osobom, którzy wnieśli ogromny wkład w stworzenie Laboratoriów Centrum, a mianowicie: dr Dariuszowi Płochowi, dr Michałowi Marchewce, mgr Mariuszowi Woźnemu, dr Ireneuszowi Stefaniukowi, prof. Małgorzacie Pociask-Biały, prof. Mikolajowi Berczence, a także prof. UR Józefowi Cebulskiemu (wtedy jeszcze doktorowi, dzisiaj profesorowi, prorektorowi ds. rozwoju UR). Również należy wspomnieć osoby, których wkład był mniej widoczny, ale też ważny, mam tu na uwadze Panią mgr inż. Danutę Piotrowską, Pani mgr inż. Kingę Maś oraz Pana mgra inż. Przemysława Cyprysia. Korzystając z okazji, składam serdeczne podziękowanie wymienionym i nie wymienionym osobom, którzy przyczyniły się do powstania naszego Centrum jednego z najbardziej współczesnych ośrodków badawczych w kraju.

12 Działalność Naukowa Dorobek naukowy Centrum w liczbach publikacji, patentów i rozdziałów monografii Centrum Wydział Publ. z listy A Patenty Rozdziały monogr Liczba punktów , ? Na tle Wydziału składającego się z 12 jednostek wygląda to tak, że w 2014 roku byliśmy na drugim miejscu po Katedrze fizyki teoretycznej. W roku 2015 widzimy kolejny wzrost liczby publikacji z listy A w Centrum. Jak to usytuuje nas na tle Wydziału mogę stwierdzić, licząc tylko na własną pamięć oraz zwykłą logikę, że powinno być znacznie lepiej, niż w poprzednim roku.

13 Działalność Naukowa Wykonanie grantów naukowo-badawczych i dydaktycznych w Centrum w okresie lat Temat Źródło finansowania Kwota finansowania 1 Wpływ punktu Diraca na stany elektronowe i fononowe w nanostrukturach na bazie związków półprzewodnikowych HgCdTe i HgZnTe, nr WND- RPPK /12. 2 Poznanie mechanizmów fizycznych decydujących o umocnieniu nowych powłok nanokompozytowych i multinanowarstw otrzymanych w procesach PVD nr WND-RPPK /12 Regionalny Program Operacyjny Województwa Podkarpackiego na lata Regionalny Program Operacyjny Województwa Podkarpackiego na lata zł zł 3 Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym, PKD (PRz) 4 UR nowoczesność i przyszłość Regionu, NIPR, zadanie 3: realizacja kierunku Inżynieria Materiałowa 5 NANO Nowoczesna Atrakcyjna oferta edukacyjna Nowo Otwartego kierunku Inżynieria materiałowa na Wydziale Matematyczno-Przyrodniczym Uniwersytetu Rzeszowskiego nr 1/POKL/4.1.2/2012 Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka, Program Operacyjny Kapitał Ludzki Program Operacyjny Kapitał Ludzki zł zł zł

14 Działalność Naukowa Wykonanie grantów naukowo-badawczych i dydaktycznych w Centrum w okresie lat Tematyka grantów badawczych dobitnie wskazuje na specjalizację Centrum w zakresie rozwoju najbardziej nowoczesnych technologii, ze wskazaniem na aplikacje w przemyśle lotniczym. Granty te pozwoliły na całkowite finansowanie potrzeb Centrum na energię, wodę, materiały i części zamienne w latach Do grantów badawczych należy dodać finansowanie MNiSW na urządzenie specjalne, którym jest Instalacja MBE Riber Dual 21 M. Pozwala ono pokryć koszty materiałów eksploatacyjnych tj. zakupy ciekłego azotu, energii i wody dla instalacji MBE oraz specjalistycznych materiałów takich jak, wsady do MBE oraz podłoża. Finansowanie to stanowi około zł rocznie i obowiązuje od 2013 roku. Nie jest automatycznie przydzielane potrzebne są Wnioski, składane rok-rocznie z szczegółowymi uzasadnieniami. Należy się to podziękowanie Pani mgr inż. Danutcie Piotrowskiej, która skurpulatnie pilnuje finanse Centrum

15 Działalność Naukowa Reasumując, można stwierdzić, że Centrum jest w stanie prowadzić intensywną działalność naukową, nie obciążającą budżetu UR. Jeżeli ocenić całkowite roczne finansowanie na pracę badawczą przypadające na pracownika naukowo-dydaktycznego i naukowego w okresie sprawozdawczym , to stanowi ono złotych, co znacznie przewyższa średnią na Wydziale a tym bardziej na Uczelni.

16 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. Główny problem, z którym powinien się zmierzyć zespól Centrum w przyszłości jest spadek liczby kandydatów na studia w związku z niżem demograficznym. Niż powoduje, że do 2022 roku w Polsce będzie miało miejsce zmniejszenie liczby absolwentów szkół średnich. Wynika z tego znaczący wzrost konkurencji na Forum szkolnictwa wyższego w przyszłych latach Żeby sprostać temu wyzwaniu jest tylko jedna droga: zwiększenie atrakcyjności kierunku Inżynieria Materiałowa.

17 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. Główny problem, z którym powinien się zmierzyć zespól Centrum w przyszłości jest spadek liczby kandydatów na studia w związku z niżem demograficznym. Niż powoduje, że do 2022 roku w Polsce będzie miało miejsce zmniejszenie liczby absolwentów szkół średnich. Wynika z tego znaczący wzrost konkurencji na Forum szkolnictwa wyższego w przyszłych latach Żeby sprostać temu wyzwaniu jest tylko jedna droga: zwiększenie atrakcyjności kierunku Inżynieria Materiałowa.

18 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. Promocja kierunku Zwiększenie atrakcyjności kierunku studiów jest to pojęcie wielowymiarowe a działania, nakierowane na ten cel, mogą mieć charakter bezpośredni i pośredni. Do bezpośrednich działań należy promocja kierunku, a przede wszystkim szerokie informowanie o kierunku w mediach oraz bezpośrednio w szkołach średnich. Promocja w mediach jest ważna. Jeżeli w zeszłym roku zostały wykorzystane różne środki promocji w TV, w prasie lokalnej i ogólnokrajowej, oraz wyjazdy do szkół, na ten cel zostało wydane około zł uzyskane od sponsorów, to w tym roku kampania promocyjna była znacznie skromniejsza tylko jeden artykuł w lokalnej gazecie Nowiny, co kosztowało 2500 zł. Okazało się to niewystarczającym!

19 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. Powiązanie kierunku z przyszłymi pracodawcami Doświadczenie pokazuje, że nasza współpraca z głównymi specjalistami WSK Rzeszów nie tylko w zakresie konsultowania planów nauczania i treści nauczania (w tym i angażowanie głównych specjalistów WSK do prowadzenia zajęć) dała w przeszłości pozytywne rezultaty. Ale nie możemy się ograniczać współpracą z jednym tylko przedsiębiorstwom. To tak jakby na rynku sprzedaży ograniczać się tylko do jednego odbiorcy. Statystyka pokazuje, że nasi absolwenci nie znajdują zatrudnienia w WSK Rzeszów (teraz Pratt & Whitney Rzeszów), a raczej w innych fabrykach Doliny Lotniczej. Zostały poczynione pierwsze kroki nawiązywania współpracy z szeroką grupą pracodawców dla naszych absolwentów.

20 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. Nowe specjalności Atrakcyjność kierunku można podwyższać rozwijając go, tworząc nowe specjalności, które mogą okazać się bardziej pożądane na rynku pracy. Wymaga to też dodatkowego finansowania. Plany nauczania dla nowych specjalności też trzeba konsultować z przyszłymi pracodawcami, tym bardziej, że jest to wymagane jako niezbędny warunek przy składaniu nowych Projektów dydaktycznych w zakresie Działania Są już pomysły na takie nowe Projekty i nowe specjalności.

21 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. 29 lipiec 2016 Zebranie Wyborcze Centrum Pośrednie działania Pośrednie działania dotyczą takich aspektów jak - wysoki poziom badań naukowych, - nowoczesność wyposażenia Laboratoriów i pracowni dydaktycznych, - wysokie kwalifikacje wykładowców, - atmosfera życzliwości otaczająca studenta kierunku w Centrum. Te informacje są przekazywane indywidualnie od starszych roczników studentów do młodszych, a także do uczniów klas maturalnych.

22 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. 29 lipiec 2016 Zebranie Wyborcze Centrum Kierunki badań naukowych Technologię wytwarzania Izolatorów Topologicznych na bazie HgCdTe. Jest to kierunek badań który może być nowatorskimi aplikacjami w elektronice i optoelektronice. Cząsteczki elementarne niskiej energii fermiony Diraca, fermiony Wyle a i Majorana to są te o niezwykłych właściwościach cząsteczki niskiej energii w ciele stałym, które powinni zmienić elektronikę przyszłości.

23 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. 29 lipiec 2016 Zebranie Wyborcze Centrum Kierunki badań naukowych Bramki logiczne na bazie nanostruktur InGaAs/InAlAs ten kierunek badań powinien być zaktywizowany, a badania zintensyfikowane. Jest to wyzwanie dla grupy dr Dariusza Płocha, mgr Mariusza Woźnego i mgr Marka Witalca. kierunek badań nadal jest na etapie przygotowawczym i to należy zmienić w najbliższym czasie.

24 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. Kierunki badań naukowych Optoelektronika wysokorozdzielcza Do tych czas nie są wykorzystane możliwości nanolitografii w naszym ośrodku. Posiadana aparatura nie jest zaangażowana nawet na 50 % swego potencjału. Dobrym kierunkiem badań, który mógłby zmienić tą sytuację jest wytwarzanie matryc detektorów podczerwieni o wysokiej rozdzielczości przestrzennej. Mamy wszystkie niezbędne dla takiej produkcji składniki technologiczne. Trzeba niezwłocznie rozpocząć prace w tym kierunku. Może to pozytywnie wpłynąć też na kierunek Inżynieria Materiałowa, ponieważ jest to produkcja jak najbardziej właściwa dla takiego kierunku studiów i może powstać specjalność np. o krótkiej nazwie Optoelektronika wysokorozdzielcza. Można też iść w kierunku stworzenia wysokotechnologicznego przemysłu w tym zakresie w naszym Regionie. Dałoby to podwójną korzyść miejsca pracy dla naszych absolwentów i możliwość innowacyjnych, aplikacyjnych rozwiązań, co jest celem naszych badań.

25 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. Kierunki badań naukowych Metodą koloidalną Alternatywną technologią w stosunku do MBE i Nanolitografii jest technologia wytwarzania kropek kwantowych i nanocząstek złota metodą koloidalną. Dotychczas wykorzystywaliśmy tą technologię również bardzo szeroko w szczególności dla badań nad nanocząstkami biologicznymi. W Centrum zostały osiągnięte już pewne sukcesy w tym kierunku badań publikacja w Applied Physical Letters, dotycząca rezonansu SERS na enzymie oxydasa. Rezonans plazmonowy jest bardzo perspektywiczny ze względu na możliwość wczesnej diagnozy pojawienia się komórek złośliwych w organizmie. Jest szansa na rozwój tego kierunku badań w naszym Centrum na szeroką skalę z wykorzystaniem funduszy unijnych.

26 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. Kierunki badań naukowych Termograficzna bezinwazyjna kontrola defektów w materiałach Niemniej ważnym kierunkiem badań jest Termograficzna bezinwazyjna kontrola defektów w materiałach prowadzona przez grupę prof. S. Prochorenko, dr D. Płoch, mgr M. Woźny, mgr. inż. Kinga Maś. Są pozytywne rezultaty tych badań: patent, artykuł w czasopiśmie Infrared Science and Technology. Zostały poczynione kroki wdrożenia tych wyników w przemyśle lotniczym (Pratt & Witney Rzeszow). Wdrożenie i obrona doktoratu (Kinga Maś) zadania na okres najbliższych dwóch lat. Grupa dr I. Stefaniuka prowadzi intensywne badania w zakresie zastosowania EPR w technologii odlewnictwa (kontrola defektów magnetycznych) oraz w zakresie badań nanocząstek z wolnymi rodnikami. Metoda kontroli materiałów dla form odlewniczych okazała się niezwykłe skuteczna moim zdaniem, należy tą metodę opatentować i wdrożyć. Czekamy na obronę doktoratu Pani mgr I. Rogalskiej oraz na rozpoczęcie procesu habilitacyjnego dr I. Stefaniuka.

27 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. Kierunki badań naukowych Technologie wysokiego ryzyka Wytwarzanie metodą wysokowoltowego impulsu energetycznego nanostrukturowanych warstw wzmocnionych fulerenami jako materiału o wysokich parametrach trybologicznych. Badania w tym kierunku prowadzi prof. S. Prochorenko we współpracy z grupą prof. O. Sizonienko w Mikolajowe (Ukraina). Jest perspektywiczny kierunek badań jak najbardziej odpowiadający profilu Centrum. Trzeba składać projekty! Szereg interesujących konkursów ogłosiła Komisja Nauki EU. Przez NCBiR został ogłoszony konkurs StrategMat Rozpoczęcie działania generatora projektów: 15 września 2016 Koniec: 15 październik 2016

28 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. Rozwój kadry naukowej Kadra naukowa decyduje o wszystkim: - poziom nauczania - ranga Centrum jako jednostki naukowej - wykonanie Projektów badawczych. W latach przewidujemy rozwój kadry naukowej poprzez wzrost kwalifikacji pracowników Centrum. Przewidujemy, że stopień naukowy doktora habilitowanego uzyskają następujące osoby: - dr Ireneusz Stefaniuk - dr Grzegorz Tomaka; - dr Michał Marchewka; - Dr Dariusz Płoch.

29 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. Rozwój kadry naukowej Natomiast w Centrum w tej chwili wykonują pracę doktorską trzy doktoranci, trzy pracownicy naukowo-dydaktyczne oraz jeden pracownik administracyjnoinżynieryjny i jeden naukowy. W sumie - osiem osób - którzy do 2020 r uzyskają stopień naukowy doktora nauk technicznych albo fizycznych. Są to młodzi naukowcy: Mariusz Wożny, Małgorzata Trzyna, Ewa Bobko, Iwona Rogalska, Marcin Zybert, Marek Witalec, Kinga Maś, Jakub Grendysa. Młodzi naukowcy przyszłość Centrum i gwarancja trwałości kierunku Inżynieria Materiałowa.

30 Program na lata Działalność dydaktyczna i naukowa. Ważne są wszystkie składniki kompleksu Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii pokoje czyste, - Nanolitografia, - SIMS - Laboratorium magnetotransportu, - Laboratorium optyczne. Żeby kompleks funkcjonował harmonijnie i skutecznie potrzebna jest filigranowa koordynacja plus całkowite zaangażowanie. Jest to rola Dyrektora. Dziękuję za uwagę