2010 27-29 czerwca 2010, Zielona Góra Pomorsko-Wielkopolskie Forum Nanotechnologiczne www.powiefona.pl
Organizatorzy: Uniwersytet Zielonogórski Katedra Fizyki Ciała Stałego, Politechnika Gdańska Instytut Fizyki Molekularnej PAN, Poznań Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny PWSZ im. Prezydenta St. Wojciechowskiego w Kaliszu Politechnika Koszalińska Komitet Programowy: M.R. Dudek (Zielona Góra) Przewodniczący N. Guskos (Szczecin) B. Maruszewski (Poznan) U. Narkiewicz (Szczecin) T. Krzyżyński (Koszalin) J. Rybicki (Gdańsk) Sekretarz W. Sadowski (Gdansk) K. W. Wojciechowski (Poznań) 3
4
SPIS TREŚCI 1. M. Banaszak Asymetria w kopolimerach trójblokowych badana metodami Monte Carlo 7 2. M.Białoskórski Właściwości mechaniczne nanoprętów symulacje dynamiczno-molekularne 8 3. R. Bielejewski LUMEL S.A. 9 4. J. Borgensztajn Nanomateriały scyntylacyjne do równoczesnej detekcji neutronów i cząstek naładowanych 10 5. O. Dobrowolska, J. Hoppe Wytwarzanie osłon ochronnych z wykorzystaniem modyfikowanego żelu balistycznego 11 6. M.R. Dudek, N. Guskos, M. Kosmider, B. Padlyak - Magnetic nanoparticles used in controlling chemical reactions - selected applications 13 7. A. Guskos - Modelowanie w przestrzeni informacji na przykładzie koncepcji teoretycznych i współczesnych zastosowań praktycznych 14 8. N. Guskos, J. Typek, B. Padlyak Yu. Gorelenko, I. Pelech, U. Narkiewicz, E. Senderek, A. Guskos, Z. Roslaniec - Magnetyczne właściwości polimeru PBT-block-PTMO domieszkowanego niewielką ilością magnetycznych nanocząstek niklu 15 9. J. Kaszewski, I. Pełech, P. Nyga, D. Moszyński, E. Borowiak- Paleń, W. Łojkowski, U. Narkiewicz - Nanokrystaliczny ditlenek cyrkonu domieszkowany terbem otrzymany metodą sol-gel 17 10. A. Koper Funkcje tau i stany Gutzwillera elektronów 19 11. A. Kowalewska-Kudłaszyk, M. Walczak, W. Leoński - Rozchodzenie się wzbudzeń w układach dwupoziomowych symulacja za pomocą automatów komórkowych 20 12. J.J. Kozioł Otrzymywanie nanocząstek (w tym magnetycznych) otaczanych pochodnymi kwasu borowego 21 13. E. Krasicka-Cydzik, I. Głazowska, A. Kaczmarek, J. Łoin, K. Arkusz - Elektroda Ti/nanorurkiTiO2 jako platforma bioczujnika elektrochemicznego 22 6
14. M. Kuczma - Model komputerowy belek i kratownic z pamięcią kształtu 23 15. B. T. Maruszewski - Waves in magnetoelastic auxetics 24 16. S. Mudry, Yu. Kulyk, I. Shtablavyi - Formation of Nanocomposite Materials: Structural Aspects 25 17. B.V. Padlyak, M.R. Dudek, N. Gouskos, G. Żołnierkiewicz, Yu.K. Gorelenko, E. Rysiakiewicz-Pasek - Ferromagnetic resonance and static magnetic properties of the Ni/C magnetic nanoparticles in porous glasses 26 18. I. Pełech, U. Narkiewicz - Wpływ utleniania oraz uwodornienia na stopień usunięcia cząstek metalu z nanorurek węglowych 29 19. A. Piechota - Jaśniejszy odcień bieli - ceramika tlenkowo-cyrkonowa stabilizowana itrem biała stal? 30 20. J. Piskorski - Nanotechnologia w kardiologii inwazyjnej 31 21. Sz. Winczewski - Nanoklastry platyny magia i przyszłość 32 22. A. Witkowska, E. Principi, S. Dsoke, A. Di Cicco, R. Marassi - XAFS - skuteczne narzędzie badania wydajności i stabilności strukturalnej nanokatalizatorów w niskotemperaturowych ogniwach paliwowych 33 23. K.W. Wojciechowski - Mechanizmy auksetyczności 36 24. A. Żaba Spowalnianie światła w zimnych atomach 37 7
ASYMETRIA W KOPOLIMERACH TRÓJBLOKOWYCH BADANA METODAMI MONTE CARLO M. Banaszak Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Umultowska 85, 61-614 Poznań *mbanasz@amu.edu.pl Stopy kopolimerów trójblokowych mogą tworzyć interesujące i użyteczne nanostruktury, których własności i geometria zależą od mikroarchitektury trójbloku. Dla własności mechanicznych stopu szczególnie istotne jest określenie konformacji środkowego bloku, który może tworzyć "mostek" lub "pętlę". W prezentowanych badaniach pokazujemy jak zmiany asymetrii w mikroarchitekturze trójblokowej wpływają na zachowanie fazowe i strukturę badanego stopu. 8
WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE NANOPRĘTÓW SYMULACJE DYNAMICZNO-MOLEKULARNE M. Białoskórski Katedra Fizyki Ciała Stałego, Politechnika Gdańska, Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk skorka@task.gda.pl Przebadane zostały pręty metaliczne o średnicach od 1 do 8nm i długości 20nm, zbudowane z monokryształów takich metali jak Au, Cu, Ni, Pt. Badania polegały na przeprowadzeniu szeregu symulacji numerycznych w oparciu o model oddziaływania Sutton-Chena. Wykorzystując wyniki rozciągania i ściskania prętów wyznaczone zostały moduły Younga oraz współczynniki Poissona. Podstawowym rezultatem eksperymentów było wyznaczanie wpływu rozmiaru próbek na ich właściwości mechaniczne oraz stwierdzenie asymetrii właściwości mechanicznych względem zarówno kierunku obciążania jak i orientacji krystalograficznej materiału. 9
LUMEL S.A. R. Bielejewski LUMEL S.A., ul. Sulechowska 1, 65-022 Zielona Góra LUMEL SA - od 1953 roku czołowy producent aparatury kontrolno pomiarowej. W 2008 roku w Zielonej Gorze na terenie strefy aktywności gospodarczej wybudowany został nowy zakład LUMEL S.A. do którego została przeniesiona produkcja odlewów ciśnieniowych. Podczas prezentacji zostaną omówione procesy stosowane w przy produkcji odlewów ciśnieniowych. 10
NANOMATERIAŁY SCYNTYLACYJNE DO RÓWNOCZESNEJ DETEKCJI NEUTRONÓW I CZĄSTEK NAŁADOWANYCH J. Borgensztajn Instytut Fizyki, Uniwersytet Zielonogórski, prof. Z. Szafrana 4a, 65-516 Zielona Góra J.Borgensztajn@proton.if.uz.zgora.pl Bardzo popularnymi i dobrze poznanymi materiałami do detekcji cząstek naładowanych są niektóre sole nieorganiczne takie jak CsI czy NaI. Materiały te na skutek przejścia promieniowania korpuskularnego oraz gamma wykazują zjawisko scyntylacji. Wykorzystywane są szeroko do budowy układów detekcyjnych w fizyce jądrowej i wysokich energii, mogą być również stosowane w tomografach PET. W przypadku układów detekcyjnych służących do badań z zakresu fizyki jądrowej, w szczególności obejmujących szeroki wachlarz zagadnień dotyczących struktury jądra atomowego i mechanizmu multifragmentacji, konieczna jest rejestracja zarówno emitowanych cząstek naładowanych jak i neutronów. Materiały takie jak CsI czy NaI umożliwiają nie tylko rejestrację cząstki naładowanej lecz również określenie jej rodzaju (ładunku i masy). Zarejestrowanie neutronu jest jednak w tym przypadku bardzo trudne i mało efektywne. Opiera się ono bowiem na rejestracji jądra wybitego z materiału przez neutron. Znacznie lepsze efekty można potencjalnie uzyskać domieszkując materiał atomami dla których zachodzi wychwyt neutronu przez jądro, a następnie emisja cząstki naładowanej. Rejestrując tę konkretną cząstkę uzyskalibyśmy informację o przejściu przez materiał detekcyjny. Niemniej od strony technicznej problem ze stworzeniem odpowiedniego materiału jest do tej pory nierozwiązany. Wbudowanie nawet niewielkich ziaren takiej substancji w kryształ mogłoby pogorszyć jego parametry optyczne. Wbudowanie pojedynczego atomu w sieć krystaliczną może być z kolei bardzo trudne lub niewykonalne ze względu na specyfikę wiązań chemicznych. Niemniej jednak wysiłki czynione w tym kierunku wydają się jak najbardziej uzasadnione, ponieważ opracowanie technologii produkcji takiego materiału 11
spowodowałoby znaczny postęp w badaniach struktury jądra atomowego oraz innych pokrewnych dziedzinach. WYTWARZANIE OSŁON OCHRONNYCH Z WYKORZYSTANIEM MODYFIKOWANEGO ŻELU BALISTYCZNEGO O. Dobrowolska, J. Hoppe Przedsiębiorstwo Systemy Zabezpieczeń Bankowych JAKUSZ w Kościerzynie, ul. Przemysłowa 40, 83-400 Kościerzyna Dysponowanie sprawdzonymi systemami ochrony osób i sprzętu przed działaniem środków bojowych jest wyzwaniem dla wszystkich instytucji zajmujących się zagadnieniami związanymi ze stosowaniem materiałów wybuchowych. Możemy jednoznacznie stwierdzić, że użycie środków bojowych dotyczy dużej części sfery gospodarczej kraju, nie wspominając o służbach (wojsko, policja), które w codziennej działalności spotykają się z użyciem środków bojowych. Wszelkiego typu pancerze (pasywne, aktywne, reaktywne), osłony i zabezpieczenia posiadają wiele zalet, między innymi chronią przed skutkami działania środków bojowych. Obecne pancerze posiadają jednak poważne wady, tj. koszty wykonania, stopień skomplikowania i zastosowanie na mała skalę. W kwestii tej, w ostatnich latach, dokonano znaczny postęp, jednak tylko nieznaczna część tych działań dotyczy sfery niemundurowej. Dla osób zajmujących się np. likwidacją pozostałości powojennych owe pancerze nie mają większego znaczenia. Można zatem stwierdzić, że istnieje nadal luka w wiedzy, którą należy wypełnić poprzez badania naukowe, a co za tym idzie ograniczyć podstawowe wady, w taki sposób, by móc zastosować tani, ogólnodostępny i nieskomplikowany środek zabezpieczania przed działaniem skutków użycia i likwidacji środków bojowych. Potrzebny jest przede wszystkim taki środek, który może być zastosowany nie tylko do ochrony służb mundurowych, ale i każdego z nas. Jesteśmy bowiem narażeni na działanie ukrytych ładunków wybuchowych np. w koszach na 12
śmieci w miejscach publicznych, takich jak lotniska, urzędy pocztowe, dworce kolejowe, czy centra handlowe oraz w trakcie oczyszczania terenów z pozostałości powojennych. Wydaje się, że żele balistyczne doskonale nadają się na zapełnienie tej luki, bowiem zastosowanie wyników naszych badań może mieć niebagatelne znaczenie jako: - elementy pochłaniające energię uderzeń; - panele ochronne przed wybuchem; - podwozia pojazdów; - części podwodnych kadłubów jednostek pływających; - ścianek dźwiękochłonnych; - ścianek pomieszczeń izolowanych elektromagnetycznie; - innych zastosowań. W artykule przedstawiono zagadnienia związane z metodyką badań żeli balistycznych w I etapie pracy badawczo rozwojowej Podstawy technologii wytwarzania osłon ochronnych z wykorzystaniem modyfikowanego żelu balistycznego w firmie JAKUSZ SZB. 13
MAGNETIC NANOPARTICLES USED IN CONTROLLING CHEMICAL REACTIONS - SELECTED APPLICATIONS M.R. Dudek 1, *, N. Guskos 2,3, M. Kosmider 1, B. Padlyak 1,4 1Institute of Physics, University of Zielona Góra, Szafrana 4a, 65-069 Zielona Góra, Poland 2Solid State Physics Section, Department of Physics, University of Athens, Panepistimiopolis, 15 784, Greece 3Institute of Physics, West Pomeranian University of Technology, Al. Piastow 17, 70-310 Szczecin, Poland 4Sector of Spectroscopy, Institute of Physical Optics, 23 Dragomanov Str., 79005 Lviv, Ukraine *M.Dudek@proton.if.uz.zgora.pl We review in brief a few selected materials in which magnetic nanoparticles have been used. The emphasis is put on controlling chemical reactions in biomedical applications. We discuss also some results of the computer simulations of the magnetic nanoparticles in the case when they are remotely heated by an external AC magnetic field. References [1] M. R. Dudek, N. Guskos, B. Grabiec, M. Maryniak, J. of Non-Crystalline Solids 354, 4146-4150 (2008) [2] M. R. Dudek, N. Guskos, E. Senderek, Z. Roslaniec, Temperature dependence of the FMR absorption lines in viscoelastic magnetic materials, to appear in Journal of Alloys and Compounds (2010) [3] M.R. Dudek, M. Kośmider, Absorption properties of carbon-protected magnetic nanoparticles in a pore, submitted [4] M.R. Dudek, K. W. Wojciechowski, J. of Non-Crystalline Solids 354, 4304-4308 (2008)Ralph TR, Hogarth MP, 2002 Platinum Metals Rev. 46 (1) 3 (part I); ibid. 117 14
MODELOWANIE W PRZESTRZENI INFORMACJI NA PRZYKŁADZIE KONCEPCJI TEORETYCZNYCH I WSPÓŁCZESNYCH ZASTOSOWAŃ PRAKTYCZNYCH A. Guskos Wyższa Szkoła Sztuki Użytkowej w Szczecinie, Kolumba 61, 70-035 Szczecin guskos@op.pl Szybki rozwój technologii związanych z przetwarzaniem i przepływem informacji przyczynił się do powstania nowych pól działania, na których spotykają się nauka, technologia i sztuka. Postmodernistyczne koncepcje filozoficzne wskazują na te niehierarchiczne tendencje w łączeniu się różnych dyscyplin, dziedzin, nauk w celu poszukiwania zupełnie nowych wartości. Jako architekt jestem zainteresowany zjawiskiem architektury wirtualnej, czyli wg. przyjętej przeze mnie definicji: kreowaniu przestrzeni wirtualnej w odniesieniu do wirtualnej obecności człowieka. Tworzywem tej przestrzeni jest informacja, czyli przestrzeń wirtualna jest wizualizacją i sonifikacją informacji w dynamicznej, interaktywnej trójwymiarowej przestrzeni. Technologia daje nam możliwość immersji w tą przestrzeń w odniesieniu do naukowca może to być immersja w dane z własnej pracy i dziedziny naukowej. W kontekście tej konferencji chcę zaprezentować w skrócie jakie potencjalne możliwości daje współpraca interdyscyplinarna przy wykorzystaniu tych nowych mediów na przykładzie koncepcji wiodących teoretyków oraz współczesnych zastosowań praktycznych. 15
MAGNETYCZNE WŁAŚCIWOŚCI POLIMERU PBT-BLOCK-PTMO DOMIESZKOWANEGO NIEWIELKĄ ILOŚCIĄ MAGNETYCZNYCH NANOCZĄSTEK NIKLU N. Guskos 1,2, *, J. Typek 2, B. Padlyak 3,4, Yu. Gorelenko 5, I. Pelech 6, U. Narkiewicz 6, E. Senderek 6, A. Guskos 2, Z. Roslaniec 6 1Solid State Section, Department of Physics, University of Athens, Panepistimiopolis, 15 784, Greece 2Institute of Physics, West Pomeranian University of Technology, Al. Piastów 48, 70-311 Szczecin, Poland 3Institute of Physical Optics, Dragomanov Str. 23, 79-005 Lviv, Ukraine 4Institute of Physics, University of Zielona Góra, Prof. Szafrana Str. 4a, 65-516 Zielona Góra, Poland 5Department of Chemistry, Ivan Franko National University of Lviv, Kyryla & Mefodiya Str. 6, 79-005 Lviv, Ukraine 5Institute of Chemical and Environmental Engineering, West Pomeranian University of Technology, Al. Piastów 17, 70-310 Szczecin, Poland 6Institute of Materials Science and Engineering, West Pomeranian University of Technology, Al. Piastów 17, 70-310 Szczecin, Poland *guskos@zut.edu.pl Zsyntezowano próbki polimeru PBT-block-PTMO zawierające nanocząstki niklu w fazie fcc o koncentracjach 0.1 % i 0.25 % udziału wagowego. Rozmiary nanocząstek niklu zawierały się w przedziale od 8 do 30 nm. Wykonano pomiary temperaturowe (w przedziale temperatur od 4 K do 300 K) na spektrometrze ERP (elektronowego rezonansu magnetycznego), uzyskując widma rezonansu ferromanetycznego (FMR). Wszystkie otrzymane widma FMR zawierały jedną bardzo intensywną, symetryczną linię rezonansową, natomiast w widmach niskotemperaturowych (dla T<100 K) pojawiła się dodatkowa linia wywołana anizotropowym oddziaływaniem magnetycznym. W niskiej temperaturze zarejestrowano także sygnał ERP od izolowanych jonów niklu. W temperaturze pokojowej linia rezonansowa miała czynnik g o wartości 2.240(2) (pole rezonansowe Hr = 2989(1) koe) oraz szerokość ΔHpp = 644(2) koe. Temperaturowy gradient pola rezonansowego ΔHr/ΔT dla polimeru PBT-block- PTMO zawierającego 0.25 % nanocząstek Ni silnie zależy od zakresu temperatury i jego wartość wynosi: ΔHr/ΔT=2.4 koe/k dla zakresu 44 295 K (1.1 koe/k dla tego polimeru o zawartości 0.1 % Ni) i ΔHr/ΔT=84.7 koe/k dla zakresu 16
19 35 K (70.7 koe/k dla zawartości 0.1 % Ni)*1+. Wewnętrzne pole magnetyczne silnie wzrasta wraz z obniżaniem temperatury i maleniem koncentracji nanocząstek magnetycznych. Zarejestrowano także silną zależność szerokości linii od temperatury oraz zauważono inne anomalie w temperaturowej zależności intensywności linii FMR. Posługując się wagą Faradaya wykonano pomiary statycznej podatności magnetycznej feromagnetycznych nanoproszków Ni-C oraz polimeru PBT-block- PTMO domieszkowanego nanocząstkami Ni w zakresie temperatur 100 400 K i pól magnetycznych 1 10 koe. Próbki polimeru PBT-block-PTMO zawierającego 0.1 0.25 % Ni wykazały liniową zależność podatności magnetycznej od odwrotności pola magnetycznego, co może świadczyć o właściwościach superparamagnetycznych badanych próbek. Podatność magnetyczna obu próbek wykazała podobną zależność temperaturową jak dla skoncentrowanego nikiel. Pomimo tego zależność temperaturowa w wysokich temperaturach sugeruje, że proces reorientacji nanocząstek magnetycznych silnie zależy od stanu matrycy (zeszklenie polimeru). Zmierzono następujące wartości gradientu Δχ/ΔT: dla próbki polimerowej zawierającej 0.25 % niklu Δχ/ΔT= 2.2 10-9 emu/g K dla T>265 K, Δχ/ΔT= 0.5 10-9 emu/g K dla T<265 K, a dla próbki polimeru zawierającego 0.1 % niklu Δχ/ΔT= 2.1 10-9 emu/g K dla T > 265 K, Δχ/ΔT= 1.6 10-9 emu/g K dla T<265 K. W pracy dyskutuje się widma FMR oraz statyczną podatność magnetyczną polimeru PBT-block-PTMO domieszkowaneg 0.1 i 0.25 % Ni. Literatura [1] N. Guskos, M. Maryniak, J. Typek, P. Podsiadly, U. Narkiewicz, E. Senderek, Z. Roslaniec, J. Non-Cryst. 355, 1400 (2009) 17
NANOKRYSTALICZNY DITLENEK CYRKONU DOMIESZKOWANY TERBEM OTRZYMANY METODĄ SOL-GEL J. Kaszewski 1, *, I. Pełech 1, P. Nyga 2, D. Moszyński 1, E. Borowiak- Paleń 1, W. Łojkowski 3, U. Narkiewicz 1 1Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin 2Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna, Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 3Instytut Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk, Sokołowska 29/37, 01-142 Warszawa * jaroslavuss@wp.pl Ditlenek cyrkonu ze względu na swoje właściwości znajduje zastosowanie w wielu gałęziach współczesnej techniki. Jest materiałem o doskonałych własnościach mechanicznych, odpornym na czynniki chemiczne oraz wykazuje jonowe przewodnictwo. Tlenek cyrkonu ze względu na takie swoje właściwości jak: szeroka przerwa energetyczna, wysoki współczynnik załamania, stabilność chemiczna i fotochemiczna, może znaleźć zastosowanie jako materiał fotoluminescencyjny. Ditlenek cyrkonu krystalizuje głównie w trzech układach: regularnym, tetragonalnym oraz jednoskośnym. Skład fazowy materiału może być kontrolowany przez szereg czynników m.in.: zawartość domieszki, wielkość ziarna, metoda syntezy. Klasycznymi domieszkami (stabilizatorami fazy) tlenku cyrkonu są itr, skand, lantan. Domieszkowanie jonami obcymi zmienia właściwości tlenku cyrkonu, a szczególny potencjał aplikacyjny posiada tlenek cyrkonu domieszkowany pierwiastkami ziem rzadkich. Wysoka wydajność kwantowa fotoluminescencji domieszek jest głównym czynnikiem stanowiącym o zainteresowaniu tym materiałem. Prezentujemy charakteryzację materiału bazującego na tlenku cyrkonu domieszkowanego terbem, otrzymanego metodą sol-gel, mającego duży potencjał aplikacji w fotonice. Roztwór wyjściowy przygotowano poprzez rozpuszczenie odpowiednich ilości ZrO(NO3)2*nH2O oraz Tb(NO3)3*5H2O w wodzie destylowanej. Zawartość terbu 18
ustalono na 5%mas. Do roztworu wyjściowego dodawano 2 molowego roztworu EDTA(NH4)2 do osiągnięcia ph=7. Żel otrzymano poprzez mieszanie roztworów w temperaturze 90 o C przez 24 godziny. Otrzymany produkt wysuszono oraz utarto w agatowym moździerzu. Proszek kalcynowano w temperaturach 300, 500, 600, 800 oraz 1000 o C przez 20 minut w atmosferze powietrza. W rezultacie otrzymano proszki o zabarwieniu od brązowego do żółtego. Produkt poddano szeregowi analiz m.in. XRD, TG, XPS, TEM oraz wykonano pomiary spektrofluorometryczne. Powiązano niektóre własności strukturalne otrzymanego materiału z jego luminescencją. Średnia wielkość krystalitów tlenku cyrkonu obliczona metodą Scherrera wahała się między 4 a 13 nm. W proszku o ubogiej krystaliczności (300 o C) intensywność luminescencji była bardzo znikoma w porównaniu z proszkami dobrze wykrystalizowanymi (600 o C i więcej). 19
FUNKCJE TAU I STANY GUTZWILLERA ELEKTRONÓW A. Koper Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Fizyki, Umultowska 85, 61-614 Poznań andkoper@amu.edu.pl Funkcje tau pojawiają się na ogół w kontekście ścisłych rozwiązań modeli kwantowych. Pokazano, że można je również stosować do wyznaczania wariacyjnych aproksymacji stanu podstawowego oddziałujących elektronów. W przypadku wariacyjnych stanów Gutzwillera funkcje te wiążą problem oddziałujących elektronów z modelami macierzowymi i dalekozasięgowymi modelami Isinga. Dla kilkunastu elektronów funkcje te pozwalają wyznaczyć ich własności ściśle, natomiast, gdy ich ilość jest większa, własności elektronów daje się efektywnie obliczyć przy pomocy prostego algorytmu Metropolisa. Formalizm zastosowano do obliczenia entropii von Neumanna gazu oddziałujących elektronów, stanu podstawowego elektronów w fulerenie C60 i ich własności magnetycznych. 20
ROZCHODZENIE SIĘ WZBUDZEŃ W UKŁADACH DWUPOZIOMOWYCH SYMULACJA ZA POMOCĄ AUTOMATÓW KOMÓRKOWYCH A. Kowalewska-Kudłaszyk 1, M. Walczak 1, W. Leoński 2, * 1Zakład Optyki Nieliniowej, Wydział Fizyki, Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu, Umultowska 85, 61-614 Poznań 2Zakład Optyki i Inżynierii Kwantowej, Instytut Fizyki, Uniwersytet Zielonogórski, prof. Szafrana 4a, 65-516 Zielona Góra *wleonski@proton.if.uz.zgora.pl Komunikat ten dotyczy zastosowania formalizmu automatów komórkowych do opisu dynamiki wzbudzeń w jednowymiarowym ciągu układów dwupoziomowych. W szczególności, koncentrujemy się na pokazaniu pojawiania się nieuporządkowania w rozkładzie wzbudzeń oraz na jego rozprzestrzenianiu się w całym układzie. Omawiane są przykłady układów zamkniętych (stała liczba wzbudzeń) jak i układy, które wypromieniowują energię na zewnątrz. Zaproponowano też pewne parametry pozwalające na opis dyskutowanych efektów. 21
OTRZYMYWANIE NANOCZĄSTEK (W TYM MAGNETYCZNYCH) OTACZANYCH POCHODNYMI KWASU BOROWEGO J.J. Kozioł Wydział Nauk Biologicznych, Uniwersytet Zielonogórski, prof. Szafrana 1, 65-516 Zielona Góra j.koziol@wnb.uz.zgora.pl Kwas borowy i jego pochodne mogą być interesującym materiałem tworzącym otoczki nanocząstek w tym nanocząstek magnetycznych. Dwie właściwości tych związków mają szczególne znaczenie, po pierwsze gwarantują rozpuszczalność w roztworach wodnych i po drugie posiadają łatwo wymienialne protony, stanowiąc tym samym podłoże do którego można przyłączać kolejne związki typu molekuły leków czy sensorów fluoryzujących. Wstępne wyniki dotyczą otrzymywania nanocząstek magnetycznych na bazie Fe3O4 otaczanych kwasem borowym i jego fenylową pochodną. Otrzymanie i rodzaj otrzymanych cząstek scharakteryzowano przy użyciu spektroskopii FT IR, skaningowej mikroskopii elektronowej oraz mikroskopii sił atomowych. Otrzymane dotychczas cząstki mają rozmiary w przedziale 200 300 nm. Prowadzone dalsze badania zmierzają do otrzymania cząstek o rozmiarach nano (> 150 nm). 22
ELEKTRODA TI/NANORURKI TIO2 JAKO PLATFORMA BIOCZUJNIKA ELEKTROCHEMICZNEGO E. Krasicka-Cydzik*, I. Głazowska, A. Kaczmarek, J. Łoin, K. Arkusz Instytut Budowy i Eksploatacji Maszyn, Uniwersytet Zielonogórski, Prof. Szafrana 4, 65-246 Zielona Góra * E.Krasicka@ibem.uz.zgora.pl Duże zainteresowanie wykorzystaniem nanorurek z ditlenku tytanu TiO2 (TNT) obserwowane obecnie w ochronie środowiska, katalizie, fotooptyce, a także zastosowaniach medycznych, wynika z ich unikalnych cech fizykochemicznych, dużej powierzchni właściwej, doskonałej biokompatybilności oraz jednorodności. Właściwości warstwy TNT można kształtować w trakcie procesu ich formowania, podobnie jak poprzez zmianę parametrów procesu anodowego, udoskonala się pod kątem określonych zastosowań właściwości anodowej warstwy tlenkowej na tytanie i jego implantowych stopach. Warstwa TNT wytworzona na tytanie metodami anodowania stanowi mieszaninę rutylu i anatazu, natomiast warstwa nanorurek NT wytworzona na jego stopach stanowi mieszaninę tlenków składników stopowych o własnościach półprzewodnikowych. Cechy użytkowe tych warstw wskazują, że mogą one być odpowiednim materiałem do zastosowań biomedycznych, w tym do stymulacji wrastania osteoblastów na powierzchniach implantów kostnych pokrytych nanorurkami lub jako podłoże bioczujników amperometrycznych lub impedancyjnych. Nanostrukturalne materiały charakteryzujące się regularną strukturą i aktywną powierzchnią stanowią odpowiednie podłoże do bezpośredniej adhezji białek oraz reakcji elektrochemicznej. W prezentacji przedstawione będą wstępne prace nad wykorzystaniem układu Ti/TiO2 do wykrywania H2O2. 23
MODEL KOMPUTEROWY BELEK I KRATOWNIC Z PAMIĘCIĄ KSZTAŁTU M. Kuczma Zakład Mechaniki Budowli, Instytut Budownictwa, Uniwersytet Zielonogórski, prof. Z. Szafrana 1, 65-516 Zielona Góra m.kuczma@ib.uz.zgora.pl Przedmiotem referatu jest analiza statyczna belek i kratownic wykonanych z materiału z pamięcią kształtu (MZPK, ang. SMA - Shape Memory Alloys), np. z Nitinolu. Materiały z pamięcią kształtu zaliczane są do tzw. materiałów aktywnych (nazywanych również materiałami inteligentnymi), gdyż mają wiele unikalnych własności. Przede wszystkim wykazują efekt pamięci kształtu i cechują się pseudosprężystością, tj. zachowaniem któremu towarzyszą pętle histerezy między naprężeniem temperaturą - odkształceniem oraz odwracalne odkształcenia rzędu nawet 8-10%. To niezwykłe zachowanie się MZPK jest wynikiem martenzytycznej przemiany fazowej, której wynikiem jest zmiana siatki krystalograficznej wyskotemparaturowej fazy macierzystej, nazywanej austenitem (A), na fazę niskotemperaturową nazywaną martenzytem (M). Dzięki swoim niezwykłym własnościom oraz biokompatybilności MZPK znajdują wielorakie zastosowania w przemyśle, wojskowości i medycynie. Proponowany przez autora pracy model zginania belek i obciążania kratownic z MZPK sprowadza zagadnienie brzegowe do sekwencji zadań liniowego dopełnienia (Linear Complementarity Problem). Otrzymane wyniki symulacji numerycznych według opracowanych autorskich programów komputerowych odzwierciedlają charakterystyczne cechy zachowania się tych materiałów oraz wykonanych z nich konstrukcji inżynierskich. 24
WAVES IN MAGNETOELASTIC AUXETICS B. T. Maruszewski Poznan University of Technology, Institute of Applied Mechanics, Piotrowo 3, 60-965 Poznan, Poland bogdan.maruszewski@put.poznan.pl In modern technologies searching materials of peculiar features is of a fundamental interest for many researchers and engineers. Negative Poisson s ratio materials and structures expand transversely when stretching axially. Nowadays, there is increasing interest in the development of these novel materials called auxetics. We are interested not only in their mechanical properties, but also in their interaction with external physical fields, e.g. electromagnetic field. It is expected that magnetoelastic surface waves propagation have essential meaning in many other physical and biomechanical applications. The paper aims at investigating propagation of magnetoelastic surface waves along an auxetic elastic halfspace in the presence of an external magnetic field of various orientations related to the limiting plane. Dispersion and existence conditions of those waves have been calculated and analyzed in order to present new features of described interactions. It has occurred that the dispersion properties in the case of the Rayleigh-like magnetoelastic surface waves are significantly different for the auxetic material comparing to materials of positive Poisson s ratio. 25
FORMATION OF NANOCOMPOSITE MATERIALS: STRUCTURAL ASPECTS S. Mudry*, Yu. Kulyk, I. Shtablavyi Ivan Franko National University of Lviv, Department of Metal Department, Kyrylo and Mephodiy str., 8, Ua-79005 Lviv, Ukraine *mudry@physics.wups.lviv.ua Nanocomposite materials formed on the basis of crystalline, amorphous and liquid matrices with various fillers have been investigated. It is shown that most of them reveal unique properties due to specific atomic arrangement in clusters and fractal aggregation of these clusters. Al and Fe based alloys with amorphous matrix were studied at various temperatures in order to clarify the features of nanocrystal growth process. It is shown that the structural parameters and their temperature and time dependencies in many respects are responsible for mechanical, magnetic and other properties of solidificated alloys. Liquid composite systems on the basis of liquid metallic alloy with additions of ferromagnetic nanopowder are also studied. 26
FERROMAGNETIC RESONANCE AND STATIC MAGNETIC PROPERTIES OF THE NI/C MAGNETIC NANOPARTICLES IN POROUS GLASSES B.V. Padlyak 1,2, *, M.R. Dudek 1, N. Gouskos 3,4, G. Żołnierkiewicz 4, Yu.K. Gorelenko 5, E. Rysiakiewicz-Pasek 6 1Institute of Physics, University of Zielona Góra, 4a Szafrana Str., 65-516 Zielona Góra, Poland 2Sector of Spectroscopy, Institute of Physical Optics, 23 Dragomanov Str., 79005 Lviv, Ukraine 3Solid State Section, Department of Physics, University of Athens, Panepistimiopolis, 15-784, Greece 4Institute of Physics, West Pomeranian University of Technology Al. Piastów 48, 70-311 Szczecin, Poland 5Department of Chemistry, Ivan Franko National University, Kyryla & Mefodiya Str. 6, 79-005 Lviv, Ukraine 6Institute of Physics, Wrocław University of Technology, Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Poland *B.Padlyak@proton.if.uz.zgora.pl; bohdan@mail.lviv.ua Theoretical background as well as experimental technique and equipment of the ferromagnetic resonance (FMR) spectroscopy and static magnetic susceptibility measurements are considered and presented. The X-band FMR spectra of the nickel face-centred cubic (fcc) phase covered by carbon (Ni/C), the Fe3O4 oxide covered by boric acid derivatives and the Ni-Al ferrite (NiAlxFe2-xO4, where x = 0, 0.5, 0.68, 0.74) nanopowders and their parameters are presented and analyzed. Possible porous diamagnetic materials for introduction of the magnetic nanoparticles in their matrix are considered. The static magnetic susceptibility and the X-band FMR spectra of the Ni/C nanoparticles, embedded in diamagnetic matrix of the sodium borosilicate porous glasses are investigated and analysed. The Ni/C nanoparticles with average size of 20 nm were obtained through decomposition of ethylene on nanocrystalline Ni at 700 o C according to [1]. Two glass samples (B and D types) were obtained from one sodium borosilicate glass with the 92 % SiO2 7 % B2O3-1 % Na2O basic composition according to special technology, described in [2]. Parameters of texture of porous glasses of the B and D types were essentially different. Particularly, the average pore diameter was 45 and 320 nm in glasses types B and D, respectively. The rectangular porous glass plates sized of 27
d "/dh [Arb. units] d "/dh [arb. units] PoWieFoNa 10x10x0.5 mm 3 were filled with Ni/C nanoparticles, which were introduced from the water suspension, according to technological conditions, developed by authors of this work. The static magnetic susceptibility was measured by standard Faraday balance technique in the 80 1000 K temperature range. Pure porous glasses of both (B and D) types show diamagnetic susceptibility, which were independent of magnetic field and temperature. The same porous glasses with lower and higher concentration of the Ni/C nanoparticles show a linear dependence of static magnetic susceptibility on reciprocal values of the magnetic field that is an evidence of their superparamagnetic properties. Temperature dependence of the magnetic susceptibility for both samples is similar to the corresponding temperature dependence, characteristic for bulk Ni sample. The X-band FMR spectra of the porous glasses, containing Ni/C nanoparticles consist of symmetrical signals centred at Hr = 3000(3) Gs (peak-to-peak derivative linewidth, ΔHpp = 615 Gs) and Hr = 2978(3) Gs (ΔHpp = 721 Gs) at T = 300 K in samples with lower and higher Ni/C concentration, respectively (Fig. 1). It should be noted that the observed FMR line intensities for both samples decreased with decreasing temperature and below T = 90 K they disappear as a result of broadening processes (Fig. 1). (a) 1000 500 0-500 -1000-1500 180 K 150 K 120 K 290 K 272 K 240 K 210 K 1000 2000 3000 4000 Magnetic field H [Gs] Sample B 90 K 2000 1500 1000 500 0-500 -1000-1500 -2000-2500 1000 2000 3000 4000 Magnetic field H [Gs] Fig.1. The X-band FMR spectra of sodium borosilicate porous glasses with lower (a) and higher (b) concentration of the Ni/C nanoparticles. (b) 180 K 150 K 120 K 290 K 270 K 240 K 210 K 90 K The position of the resonance line as well as its peak-to-peak derivative linewidth and amplitude as functions of temperature are presented in Fig. 2. 28
Resonance field H r [Gs] Linewidth H pp [Gs] Amplitude A pp [Arb. units] PoWieFoNa sample B sample D Sample B Sample D 2000 sample B sample D 3000 2500 1500 2950 2000 2900 1500 1000 2850 500 1000 2800 100 150 200 250 Temperature T [K] 500 100 150 200 250 Temperature T [K] 0 100 150 200 250 Temperature T [K] (a) (b) Fig.2. Temperature dependencies of the FMR spectra parameters: a) position of the resonance line (Hr); b) peak-to-peak derivative linewidth (ΔHpp); c) peak-to-peak derivative amplitude (App). (c) A simple theoretical model, based on the Lifshits-Landau equation for magnetization of Ni magnetic nanoparticles, dispersed in a porous diamagnetic matrix, was used for explaining the observed features in the FMR spectra. The perspectives of future investigations by FMR technique of the magnetic nanoparticles, embedded in the porous glasses and other porous media with well-defined size, shape and geometry of pores have been discussed. References [1] N. Guskos, M. Maryniak, J. Typek, P. Podsiadly, U. Narkiewicz, E. Senderek, Z. Rosłaniec, J. Non Cryst. Solids 355, (2009) 1400. [2] E. Rysiakiewicz-Pasek, P. Lukaszewski, J. Bogdanska, Opt. Appl. XXX (2000) 173. [3] M.R. Dudek, N. Guskos, E. Senderek, Z. Rosłaniec, J. Alloys Comp. (2010), doi:10.1016/j.jallcom.2010.05.127. 29
WPŁYW UTLENIANIA ORAZ UWODORNIENIA NA STOPIEŃ USUNIĘCIA CZĄSTEK METALU Z NANORUREK WĘGLOWYCH I. Pełech*, U. Narkiewicz Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Pułaskiego 10, 70-310 Szczecin * ipelech@zut.edu.pl Wielościenne nanorurki węglowe można otrzymać wieloma metodami, jednakże jedynie metoda CVD umożliwia ich otrzymywanie na dużą skalę. Dodatkowo charakteryzuje się łatwo dostępnymi reagentami oraz prostym układem eksperymentalnym. Wadą metody jest fakt, że oprócz nanorurek węglowych powstają podczas syntezy liczne zanieczyszczenia węglowe, do których należy głównie węgiel amorficzny. Najczęściej usuwa się go w wyniku utleniania materiału w fazie gazowej. Z kolei cząstki katalizatora usuwa się stosując kwasy: siarkowy azotowy, chlorowodorowy, fluorowodorowy bądź wodorotlenki: potasowy, sodowy. W pracy tej, wielościenne nanorurki węglowe były otrzymywane w wyniku rozkładu etylenu na katalizatorze żelazowym z dodatkiem niewielkich ilości tlenków promotorów (Al2O3, CaO) uniemożliwiających spiekanie się krystalitów żelaza w podwyższonych temperaturach. Średnia wielkość krystalitów żelaza, oznaczona z użyciem metody dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego wynosiła 17 nm. Otrzymany materiał węglowy poddano oczyszczaniu. W etapie pierwszym usuwano węgiel amorficzny w atmosferze wodoru lub powietrza, odpowiednio w temperaturze 550 i 500 C. Stopień usunięcia węgla zależał od warunków w których prowadzono proces oczyszczania. W etapie drugim materiał węglowy poddano działaniu kwasu chlorowodorowego lub azotowego o stężeniu 1 lub 5M przez 1 lub 5 godzin. Ilość żelaza w próbce po procesie obróbki w kwasach oznaczono przy użyciu metody termograwimetrycznej. Ilość metalu zależała zarówno od rodzaju kwasu i jego stężenia, jak i od czasu prowadzenia reakcji oraz wstępnego oczyszczania materiału w fazie gazowej. Najlepszy stopień usunięcia żelaza uzyskano w wyniku utleniania materiału węglowego, a następnie jego obróbki w kwasie chlorowodorowym oraz 5M kwasie azotowym. 30
JAŚNIEJSZY ODCIEŃ BIELI - CERAMIKA TLENKOWO- CYRKONOWA STABILIZOWANA ITREM BIAŁA STAL? A. Piechota Stomatologia-Piechota, Dalbora 34, 63-400 Ostrów Wielkopolski Na podstawie czteroletnich doświadczeń, prelegent poddaje analizie zastosowanie ceramiki cyrkonowej w stomatologii licowanej porcelaną oraz wprowadzoną do użytku w 2009r. ceramikę - ZIRKON PRETTAU umożliwiającą wykonanie prac z tlenku cyrkonu, bez konieczności licowania ich porcelaną, eliminując tym samym problem tzw. chippingu tj. odpryskiwania porcelany od tlenku cyrkonu. 31
NANOTECHNOLOGIA W KARDIOLOGII INWAZYJNEJ J. Piskorski Instytut Fizyki, Uniwersytet Zielonogórski, prof. Z. Szafrana 4a, 65-516 Zielona Góra J.Piskorski@proton.if.uz.zgora.pl Miażdżyca naczyń wieńcowych jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych chorób współczesnej cywilizacji. Dotyka około 180 milionów osób na całym świecie, z czego 34 miliony ma objawy kliniczne. Podstawową terapią inwazyjną jest angioplastyka oraz założenie stentu. Techniki przeprowadzania zabiegów tego typu są bardzo zaawansowane - kolejnym krokiem w ich rozwoju jest zastosowanie nanotechnologii do wybiórczego dostarczania leków do dysfunkcjonalnych obszarów serca. Drugim zastosowaniem nanotechnologii jest wykrywanie dysfunkcji śródbłonka poprzez zastosowanie mikropęcherzyków. Na wykładzie przedstawione zostaną techniki wykonywania tych zabiegów oraz charakterystyka użytych materiałów nanotechnologicznych. 32
NANOKLASTRY PLATYNY - MAGIA I PRZYSZŁOŚĆ Sz. Winczewski Katedra Fizyki Ciała Stałego, Politechnika Gdańska, Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk wisnia@kdm.task.gda.pl Nanoklastry platyny są jednym z najczęściej badanych układów skali nanometra. Powodem tego jest fakt, iż jako wysoce zdyspersowana forma aktywnego chemicznie pierwiastka, umożliwiają uzyskanie wysokiej intensywności kluczowego dla ogniw paliwowych procesu katalitycznego. Znalezienie granicy maksymalnego zgranulowania, jako minimalnego rozmiaru dla którego klastry zachowują swoje pożądane właściwości elektrochemiczne, będąc równocześnie relatywnie stabilnymi, jest więc z punktu widzenia współczesnej technologii ogniw paliwowych problemem istotnym. Podczas referatu zarysowane zostaną idee oraz możliwości obliczeń wychodzących z pierwszych zasad. W szczególności omówione zostaną rezultaty badań własnych, ukazujące mnogość form i właściwości wykazywanych przez tytułowe nanocząstki. Zakreślone zostaną główne wyzwania oraz dalsze kierunki badań. 33
XAFS SKUTECZNE NARZĘDZIE BADANIA WYDAJNOŚCI I STABILNOŚCI STRUKTURALNEJ NANOKATALIZATORÓW W NISKOTEMPERATUROWYCH OGNIWACH PALIWOWYCH A. Witkowska 1, *, E. Principi 2, S. Dsoke 3,4, A. Di Cicco 2,5, R. Marassi 3 1Katedra Fizyki Ciała Stałego, Politechnika Gdańska, Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Polska 2School of Science and Technology, Physics Division, University of Camerino, via Madonna delle Carceri 9, Camerino (MC), Włochy 3School of Science and Technology, Chemistry Division, University of Camerino, via S.Agostino 1, Camerino (MC), Włochy 4ZSW Zentrum fr Sonnenergie und Wasserstoff - Forschung, Helmholtzstraße 8, D-89081 Ulm, Germany 5IMPMC - CNRS, Universitè P. et M.Curie, 140 rue de Lourmel, 75015 Paryż, Francja *agnieszka@mif.pg.gda.pl W dobie zbliżającego się kryzysu ekologiczno energetycznego oraz już wysokiego poziomu zużycia wyczerpywalnych paliw kopalnych, bardzo ważne staje się opracowanie nowego, alternatywnego źródła energii. Jednym z obecnie rozwijanych rozwiązań są ogniwa paliwowe (z ang. Fuel cells, FCs). Są to czyste ekologicznie (produktem ubocznym jest energia cieplna i woda) i ciche urządzenia przetwarzające energię chemiczną na energię elektryczną, o ile zostanie zapewniony ciągły dopływ paliwa. Obecnie istnieje wiele typów ogniw paliwowych, różniących się między sobą konstrukcją, rodzajem elektrolitu, katalizatora i stosowanego paliwa (najczęściej jest to jednak wodór lub metanol). Jednym i z najbardziej uniwersalnych ogniw paliwowych są w tej chwili ogniwa z membranami polimerowymi, w skrócie typu PEM (z ang. Polymer electrolyte membrane, lub proton exchange membrane) [1,2]. Ogniwa te są lekkie, elastyczne, wydajne, charakteryzuje je szerokie spektrum zastosowań i niska temperatura pracy. Pracują w najniższej wśród wszystkich typów ogniw temperaturze, 60-120 o C, ale pociąga to za sobą pewne utrudnienia, czyli: niską reaktywność procesu redukcji tlenu, niską tolerancję na zanieczyszczenie paliwa tlenkiem węgla i siarką, konieczność sprawnego odprowadzania wydzielanego ciepła z ogniwa (stabilność membrany polimerowej). Dlatego też w pracach nad PEMFC optymalizacja parametrów elektrod, a w tym morfologii struktury na 34
poziomie atomowym nanokatalizatorów, jest jednym z podstawowych wyzwań badawczych. Badania strukturalne nanokatalizatorów skupiają się głównie na pomiarach XRD (X-Ray Diffraction), SAXS (Small Angle X-ray Scattering) oraz mikroskopowych TEM (Transmission Electron Microscopy) i SEM (Scanning Electron Microscopy). Ostatnie lata przyniosły również skuteczne próby wykorzystania zjawiska absorpcji promieniowania rentgenowskiego (XAS, X-ray Absorption Spectroscopy) [3]. Głównym atutem tej techniki badawczej jest: selektywność atomowa, duża czułość nawet przy ekstremalnie niskiej koncentracji badanego materiału, możliwość badania struktur wykazujących wysoki poziom nieporządku strukturalnego, możliwość obserwacji procesów dynamicznych (time-resolved XAS) i realizacji eksperymentów insitu, oraz że jest to metoda nieniszcząca. Informacje, jakie można uzyskać z analizy danych XAS dotyczą głównie struktury geometrycznej na poziomie atomowym (obszar EXAFS, Extended X-Ray Absorption Fine Structure) i struktury elektronowej (obszar XANES, X-Ray Absorption Near Edge Structure) badanego materiału. W zastosowaniu do ogniw paliwowych jest to nadal rozwijająca się metoda badawcza, zwłaszcza w aspekcie pomiarów i analizy widma EXAFS, oraz badań insitu czyli w warunkach pracy ogniwa. Podstawowe utrudnienia związane są z uzyskaniem wystarczająco dobrej jakości sygnału absorpcyjnego (powody: gęstość powierzchniowa materiału katalitycznego w standardowych elektrodach jest mniejsza od 1 mg/cm 2 ; duża absorpcja promieni X przez elementy składowe ogniwa; ciągły przepływ paliwa; obecność wody/pary wodnej w kanalikach doprowadzających paliwo) i z interpretacją uzyskanych rezultatów (powody: katalizatory to metaliczne nanostruktury; proces katalityczny jest procesem dynamicznym, wieloetapowym i biorą w nim udział jedynie centra katalityczne znajdujące się na powierzchni nanostruktur). W trakcie niniejszej prezentacji przedstawiona zostanie specjalnie zaadoptowana do pomiarów XAFS insitu pojedyncza komórka PEMFC, umożliwiająca zebranie wysokiej jakości danych eksperymentalnych (w szerokim zakresie energii i w szerokim zakresie XAFS) [4,5] oraz zostanie w skrócie omówiona metodologia analizy struktury nanokatalizatorów w oparciu o pomiary XAFS [6]. W celu zilustrowania efektywności i potencjalnych możliwości metody przedstawione zostaną wyniki uzyskane dla różnych nanokatalizatorów, pracujących w różnych warunkach, np. [7,8]. 35
Literatura [1] K. Scot, A.K. Shukla, 2004 Rev. Env. Sci. and BioTech. 3 273 [2] T.R. Ralph, M.P. Hogarth, 2002 Platinum Metals Rev. 46 (1) 3 (part I); ibid. 117 (part II) [3] A.E. Russell, Rose A, 2004 Chem. Rev. 1044613 [4] E. Principi, A. Di Cicco, A. Witkowska, R. Marassi, 2007 J. Synchr. Rad. 14 276-281 [5] E. Principi, A. Witkowska, S. Dsoke, R. Marassi, A. Di Cicco, 2009 Phys. Chem. Chem. Phys. 11 (43) 9987-9995 [6] A. Witkowska, A. Di Cicco, E. Principi, 2007 Phys. Rev. B 76 104110 [7] A. Witkowska, E. Principi, A. Di Cicco, S. Dsoke, R.Marassi, L. Olivi, M. Centazzo, V. Rossi Albertini, 2008 J. Non-Cryst. Solids 354 4227-4232 [8] A. Witkowska, S. Dsoke, E. Principi, R. Marassi, A. Di Cicco, V. Rossi Albertini, 2008 J. Power Sources 178 (2) 603 609 36
MECHANIZMY AUKSETYCZNOŚCI K. W. Wojciechowski* PWSZ im. Prezydenta St. Wojciechowskiego, ul. Nowy Świat 4, 62-800 Kalisz Instytut Fizyki Molekularnej PAN, ul. M. Smoluchowskiego 17, 60-179 Poznań *kww@ifmpan.poznan.pl; kww@man.poznan.pl Auksetyki, czyli materiały wykazujące ujemny współczynnik Poissona, deformują się niezgodnie z naszą intuicją przy rozciąganiu/ściskaniu rosną/maleją nie tylko ich rozmiary w kierunku działania siły rozciągającej/ściskającej, ale także ich rozmiary w kierunkach poprzecznych do tego kierunku. Ze względu na swe niezwykłe zachowania i nietypowe (a pożądane w praktyce) właściwości oraz wielość możliwych zastosowań, materiały te są ostatnio coraz intensywniej badane [1]. Z punktu widzenia nauki i techniki niezwykle ważne jest możliwie najpełniejsze zrozumienie i precyzyjny opis auksetyków, a w konsekwencji projektowanie materiałów o zadanych właściwościach. Jednym ze sposobów osiągnięcia tych celów są badania modeli makro- i mikroskopowych wykazujących właściwości auksetyczne. Umożliwiają one identyfikację i poznanie mechanizmów prowadzących do ujemnego współczynnika Poissona, co może zaowocować wytworzeniem nowych materiałów auksetycznych. W trakcie niniejszego wykładu zaprezentowane zostaną wybrane mechanizmy prowadzące do ujemnego współczynnika Poissona. Literatura [1] C. Remillat, F. Scarpa, K. W. Wojciechowski, Preface, 2nd Conference and 5th Workshop on Auxetics and Other Unusual Systems, PHYSICA STATUS SOLIDI B246, pp. 2007-2009 (2009); patrz też odnośniki tamże. 37
SPOWALNIANIE ŚWIATŁA W OŚRODKACH ZIMNYCH ATOMÓW A. Żaba Instytut Fizyki, Uniwersytet Zielonogórski, prof. Szafrana 4a, 65-069 Zielona Góra Zjawisko elektromagnetycznie wymuszonej przezroczystości (EIT) daje możliwość zmniejszenia prędkości grupowej światła. Zjawisko EIT polega na destruktywnej kwantowej interferencji amplitud przejścia, w wyniku której następuje osłabienie absorpcji lub nawet całkowita transmisja rezonansowej wiązki próbkującej. Zachodzi to w obecności drugiej, silnej wiązki laserowej sprzęgającej koherentnie jeden ze stanów uczestniczących w absorpcji z jakimś innym stanem atomu. 38