Jacek Szczytko

(promotor główny - prof. dr hab. Ewa Górecka, promotor pomocniczy - dr Jacek Szczytko )

students - MSc

1. mgr Mateusz Kędziora Przestrajalne stany zlokalizowane światła z syntetycznym oddziaływaniem spin-orbita w ciekłokrystalicznej mikrownęce optycznej; Tunable states of localized light with synthetic spin-orbit interaction in liquid crystal optical microcavity , 16 września 2022
   
   W niniejszej pracy magisterskiej badano mikrownękę optyczną wypełnioną ciekłym kryształem, w której można sterować kątem obrotu ciekłego kryształu za pomocą dwóch, niezależnych elektrod. Główną uwagę skupiono na pomiarach optycznych obszaru znajdującego się pomiędzy tymi elektrodami, który przez swoją strukturę jest fotonicznym drutem kwantowym. Pokazano możliwość przestrajania właściwości optycznych, zwłaszcza polaryzacji światła transmitowanego przez próbkę oraz energii modów fotonowych, poprzez zmianę ułożenia ciekłego kryształu. Wykazano również, że dla pewnych napięć w przypadku badanej próbki można zaobserwować sprzeżenie spinowo-orbitalne dla światła i efektem tym również można sterować. Dla obserwowanych efektów zaproponowano prosty model teoretyczny oparty o syntetyczny Hamiltonian, a wyniki symulacji porównwano z eksperymentalnymi.
   
   This thesis investigates an optical microcavity filled with a liquid crystal, in which the angle of rotation of the liquid crystal can be controlled by two, independent electrodes. The main focus was on optical measurements of the area between these electrodes, which by its structure is a photonic quantum wire. The possibility of tuning the optical properties, especially the polarization of the light transmitted by the sample and the energy of the photon modes, by changing the arrangement of the liquid crystal. It is also shown that for certain voltages in the case of the test sample spin-orbital coupling for light can be observed, and this effect can also be tunable. A simple theoretical model based on the synthetic Hamiltonian was proposed for the observed effects, and simulation results were compared with experimental ones.

2. mgr Przemysław Oliwa Mody światła w mikrownęce optycznej wypełnionej ośrodkiem żyrotropowym i anizotropowym; Light modes in microcavity with anisotropic and gyrotropic medium , 28 lipca 2021
   
   Oddziaływanie światło materia, które obserwowane jest w mikrownękach optycznych, stanowią doskonałą podstawę do tworzenia różnego rodzaju elektrooptycznych urządzeń. Niestety, opis takich zjawisk jest zazwyczaj bardzo złożony, a dostępne modele opierają się wyłącznie o obliczenia numeryczne. W związku z tym w tej pracy przedstawiono nowy model, w którym standardowe lustra Bragga stanowiące podstawowy element mikrownęk optycznych, zostały zastąpione przez nieskończenie cienką płytę (L?0) o nieskończenie wysokiej przenikalności dielektrycznej (?? ??), przy czym iloczyn tych wielkości jest stały (?L= const)i proporcjonalny do nieciągłości pochodnej pola elektrycznego na takiej warstwie. Wykorzystując zaproponowany model, wyprowadzono analityczne zależności na współczynniki odbicia oraz transmisji dla mikrownęk optycznych. Co więcej, przeprowadzona analiza pokazała, że w pierwszym przybliżeniu mikrownęka optyczna może być traktowana jako idealny rezonator Fabry-Perot. Wyprowadzone w niniejszej pracy zależności stanowią podstawę do dalszej analizy zjawisk zachodzących w mikrownękach optycznych. Ponadto, wykonane numeryczne symulacje potwierdziły, że zaproponowany przez nas model, po wprowadzeniu stosownych poprawek związanych z efektywną szerokością wnęki czy efektywnym kątem obrotu molekuł, bardzo dobrze odwzorowuje pełne modele, a w konsekwencji także eksperyment. W szczególności należy podkreślić, że z wysoką dokładnością odwzorowano relacje dyspersyjne dla trzech podstawowych reżimów w mikrownęce optycznej, to jest (N,N), (N+ 1,N) oraz (N+ 2,N).
   
   Light-matter interaction, which can be observed in an optical microcavity, is an excellent fundament for the development of a plethora of electrooptical devices. Unfortunately, the comprehensive description of such phenomena is very complex and all the available models are based exclusively on numerical calculations. Herein, a new model, in which standard Bragg mirrors being the basic elements of optical microcavities, were replaced with an infinitely thin plate (L?0), has been proposed. Those surfaces are characterised by infinitely high dielectric permittivity (?? ??). In the developed model, it was provided that the product of abovementioned quantities is constant (?L= const) and proportional to the discontinuity of electric field's derivative on the layer concerned. Using the model created, we derived and clearly demonstrated analytical dependencies on the reflection and transmission coefficients for optical microcavities. Moreover, the conducted analysis revealed that, in a first approximation, the optical microcavity can be considered as an ideal Fabry-Perot resonator. The formulated dependencies constitute the basis for further analysis of the phenomenon occurring in the optical microcavities. Furthermore, the performed numerical simulations confirmed that the proposed model, having introduced all the appropriate corrections related to the effective width of the cavity or the effective angle of rotation of the molecules, can satisfactorily reflect full models and consequently-the experiment per se. In particular, it should be emphasised that the dispersion relations for three basic regimes in the optical microcavity, such as (N, N), (N+1, N) and (N+2, N), were reproduced with high accuracy.

3. mgr Mateusz Pawlak Luminescencja białka fluorescencyjnego mCherry w mikrownęce optycznej; The luminescence of mCherry protein in an optical microcavity , 27 lipca 2021
   
   Silne sprzężenie pomiędzy fotonem a ekscytonem w mikrownęce optycznej prowadzi do utworzenia mieszanych stanów światła i materii nazywanych polarytonami. Te quasicząstki łączą cechy fotonu wnękowego (mała masa efektywna) z właściwościami ekscytonów (silne oddziaływanie z otoczeniem). Dzięki temu wydają się one doskonałymi obiektami do badań nietrywialnych zjawiski fizycznych jak kondensacja Bosego-Einsteina czy do konstrukcji nowych nieliniowych urządzeń optoelektronicznych. W ramach niniejszej pracy zbadano emisję czerwonego białka fluoresecencyjnego mCherry umieszczonego w mikrownęce optycznej. Otrzymane wyniki wskazują, że w wytworzonym układzie obserwuje się silne sprzężenie. Udało się zarejestrować również silną emisję w w kierunku prostopadłym do powierzchni wnęki. Może to sugerować, że w układzie następuje kondensacja Bosego-Einsteina a emisja ta jest laserowaniem polarytonowym.
   
   Strong coupling between photon and exciton in optical microcavity leads to creation of mixed states of light and matter called polaritons. These quasiparticles combine properties of cavity photons (light effective mass) with properties of excitons (strong interaction with environment). For this reason they seem to be excellent objects to observation of non-trivial physical phenomena like Bose-Einstein condensation or construction of new non-linear optoelectronic devices. In this work emission of red fluorescent protein mCherry placed in optical microcavity was measured. Obtained results indicate that in such system strong coupling can be observed. It was noted that emision in direction perpendicular do surface of cavity after impulse excitation was enhanced. This effect can be assigned to Bose-Einstein condensation of polaritons and polariton lasing.

4. mgr Paulina Grzączkowska Wyznaczanie czasu relaksacji termicznej nanostruktur nadprzewodzących; Determination of the thermal relaxation time of superconducting nanostructures , 17 września 2020
   (współpromotor inż. Maciej Zgirski, Instytut Fizyki Polskiej Akademii Nauk, Warszawa)
   
   W pracy została przedstawiona nowatorska eksperymentalna metoda wyznaczania czasów relaksacji termicznej nanostruktur. W ramach pracy przygotowano próbkę opartą na nadprzewodzącym złączu Josephsona typu mostek Dayema metodą litografii elektronowej. Próbka została zbadana w aparaturze niskotemperaturowej (< 1 K) umożliwiając analizę przepływu ciepła i pomiar czasów relaksacji termicznej w różnych temperaturach.
   
   The thesis presents an innovative experimental method for determining the thermal relaxation times of nanostructures. As part of the experiment, the nanostructure ( Josephson junction - the Dayem bridge type) was fabricated with electron-beam lithography. The sample was measured in low-temperature setup (<1 K), enabling heat flow analysis and measurement of thermal relaxation times at different temperatures.

5. mgr Arkadiusz Grempka Nanowires based on switchable coordination polymers , 23 czerwca 2020
   Co-promotor dr. hab. Saioa Cobo at the Department of Molecular Chemistry, Grenoble Alpes University.
   
   The main purpose of this work was to synthesise layer-by-layer switchable M2+ (M = Co, Fe, Zn) azo bis(terpyridine) and Fe2+ DTE bis(terpyridine) coordination polymers on a conducting ITO substrate. These bridging ligands exhibit switching properties: the azo ligand goes from the trans to the cis isomer with UV light and back with visible light, and the DTE ligand goes from open-form isomer to the closed one with UV and back with visible light. The formation of the thin films and the switchability due to light irradiation was followed by UV-VIS absorption spectrometry. The coordination polymers in solution were prepared in order to serve as reference - both azo and DTE polymers in solution were highly switchable and the switching was reversible upon several cycles of irradiation. However, M2+ azo bis(terpyridine) polymers on a substrate turned out to be not switchable while Fe2+ DTE bis(terpyridine) polymers were partially switchable (only some part of molecules isomerised between the open and the closed form). The conducting AFM measurements on Fe2+ DTE bis(terpyridine) resulted in two striking observations. Firstly, the current - voltage characteristics were highly asymmetric, a strong rectification was observed. Finally, the resistance of the closed form (after UV irradiation) was found to be 120 times higher than the resistance of the open form (after visible irradiation) - the polymer switched between the conducting (ON) and the not conducting (OFF) state and it was preserved after 2 cycles of irradiation. Both the rectification and the resistivity switching upon light irradiation make the Fe2+ DTE bis(terpyridine) polymers an interesting material for molecular electronics.
   
   

6. mgr Karolina Łempicka Rezonansowy efekt Faradaya w mikrownękach dielektrycznych z warstwami organicznymi aktywnymi magnetooptycznie; Resonant Faraday effect in dielectric microcavities with organic magneto-optically active layers , 7 lipca 2019
   2020 Praca magisterska Karoliny Łempickiej wyróżniona w IV Konkursie na pracę dyplomową posiadającą najwyższy potencjał komercjalizacyjny organizowanym przez UOTT UW oraz Kancelarię AOMB Polska
   
   Celem niniejszej pracy była realizacja rezonatora magnetooptycznego do wzmocnienia słabego efektu Faradaya w cienkich warstwach organicznych. Zaproponowana struktura oparta jest na mikrownęce zbudowanej z dielektrycznych zwierciadeł Bragga ze znajdującą się wewnątrz warstwą materiału organicznego, aktywnego magnetooptycznie. W ramach pracy scharakteryzowano lustra dielektryczne oraz szereg materiałów organicznych m.in. polimery półprzewodzące, ciekłe kryształy zawierające: jony paramagnetyczne (Cu^2+,VO^2+) i fazę niebieską (BP). Charakteryzacja związków została przeprowadzona za pomocą wielu technik: AFM, XRD, profilometr, mikroskop polaryzacyjny, spektroskopia UV-Vis, magnetometria SQUID i EPR. Główne pomiary dotyczyły badań efektu Faradaya na cienkich warstwach organicznych. Otrzymano w temperaturze pokojowej gigantyczną wartość stałej Verdeta (wynoszącą około 10^4-10^6 deg/Tm) - która jest o 1-3 rzędy wielkości większa niż dla związków nieorganicznych mierzonych w tych samych warunkach. Po raz pierwszy zaobserwowano efekt skręcenia Faradaya w cienkiej warstwie ciekłego kryształu z jonami paramagnetycznymi i w ciekłokrystalicznej fazie niebieskiej. Zaprezentowano wyniki teoretyczne opisujące rezonansowy efekt Faradaya w mikrownęce dielektrycznej, gdzie skręcenie płaszczyzny polaryzacji światła jest wzmocnione prawie 300-krotnie (w zależności od ilości par warstw luster Bragga i dobroci wnęki). Pokazano również pierwsze doświadczalne próby realizacji takiej struktury, gdzie uzyskano skręcenie płaszczyzny polaryzacji światła wynoszące 9,58 deg/T dla warstwy ciekłego kryształu z miedzią w mikrownęce dielektrycznej o centralnej długości fali światła 543 nm. Porównując ze skręceniem płaszczyzny polaryzacji takiej warstwy na szkle (ok. 0,04 deg/T) wartość ta wzrosła aż 240-krotnie. Po raz pierwszy zrealizowano rezonator optyczny działający w temperaturze pokojowej na materiałach organicznych. Przedstawione w pracy magisterskiej nowe podejście do spintroniki organicznej otwiera drogę do dalszego rozwoju zjawisk magnetooptycznych w samoorganizujących się strukturach organicznych.
   
   In my work I proposed novel structure based on dielectric microcavity with magneto-optical active organic material inside the microcavity. In my research I was investigating a magneto-optical active materials like semiconducting polymers, liquid crystals (LCs) with blue phase (BP) and LCs containing paramagnetic ions (Cu^2+,VO^2+). A series of extended material characterization were carried out using several techniques, e.g. AFM, XRD, profilometer, polarizing microscope, UV-Vis spectroscopy, SQUID magnetometry and EPR. My most important measurements consisted of the studies of the weak signals of the Faraday effect by means of differential detection. For thin organic materials at room temperature I obtained giant value of the Verdet constant (of approx. 10^4-10^6 deg/Tm) - which is about 1-3 orders of magnitude larger than for inorganic compounds. Moreover for the first time, I reported an observation of a giant Faraday rotation in thin film of liquid crystal with paramagnetic ions and in LCs BP. The method to measure extremely weak signals in organic structures, proposed by me, is based on magneto-optical resonator used to enhance Faraday effect. I showed also theoretical results demonstrating how to enhance these effects and first experimental attempts to realize it, where a gain of 9.58 deg/T was obtained for the liquid crystal layer with copper in a dielectric microcavity with a central wavelength of 543 nm. Compared to the rotation of light polarization observed in the glass (about 0.04 deg/T), this value is increased by 240 times. For the first time, an optical resonator operating at room temperature on organic materials was realized. This new approach towards organic-spintronics showed in master thesis paves the way to develop magneto-optical phenomena in self-assembling organic structures.

7. mgr Matylda Matysiak Układy przestrzenne magnetycznych nanocząstek kobaltowych o kubicznej anizotropii magnetokrystalicznej - symulacja metodą Monte Carlo / Spatial arrangements of magnetic cobalt nanoparticles with cubic magnetocrystalline anisotropy - Monte Carlo simulation. , 14 grudnia 2018
   
   Celem pracy było wyznaczenie temperatury blokowania oraz określenie oddziaływań występujących między cząsteczkami dla układów nanocząstek kobaltu zorganizowanych w konkretne struktury - pojedyncze paski o różnej długości (liczby nanocząstek). Wykonano symulację krzywych Zero Field Cooling / Field Cooling oraz pętli histerezy za pomocą metody Monte Carlo. Zbadano układy o sześciu różnych ilościach nanocząstek (2, 5, 10, 20, 50, 100 cząstek), trzech średnicach (3, 6 i 11 nm), sześciu wartościach czynnika skalującego (sf - ang. scaling factor ), czyli gęstości upakowania nanocząstek (1, 1.3, 1.5, 2, 3, 4) oraz losowych orientacjach osi anizotropii magnetokrystalicznej. Wszystkie układy zbadano z polem magnetycznym równoległym i prostopadłym do pasków.
   
   This thesis aimed at determining blocking temperature and describing interactions among cobalt nanoparticles organized in specific structures - single rows consisting of different numbers of nanoparticles. To achieve this Zero Field Cooling / Field Cooling curves and hysteresis loop Monte Carlo simulations were performed. Six sets consisting of different numbers of nanoparticles (2, 5, 10, 20, 50, 100), three diameters (3, 6 and 11 nm), six scaling factors (sf) i.e. nanoparticle packing density (1, 1.3, 1.5, 2, 3, 4) and random magnetocristalline anisotropy orientations were investigated. All sets were simulated in magnetic fields, that were perpendicular and parallel to the row structured nanoparticles.

8. mgr Konrad Norowski Wytworzenie i charakteryzacja złącz Josephsona do zastosowań w magnetometrii i termometrii , 13 grudnia 2017
   (współpromotor dr inż. Maciej Zgirski, IF PAN)
   Nadprzewodnictwo, poza zastosowaniami w przemyśle i medycynie (cewki nadprzewodzące, detektory promieniowania), ma również kilka aplikacji nieobecnych w świadomości społecznej. Do takich zastosowań należą między innymi niskotemperaturowe pomiary temperatury czy pola magnetycznego, w których kwantowe właściwości nadprzewodnictwa ujawniające się w makroskali pełnią kluczową rolę. Niniejsza praca zawiera opis przygotowania oraz charakteryzację elektryczną złącza Josephsona, które jest podstawową strukturą technologii nadprzewodnikowej. Przedstawiono tutaj zasadę działania termometru wtórnego opartego na zależności prądu włączenia złącza od temperatury. Opisano również idee nanosekundowej termometrii impulsowej, wykorzystującej protokół pomiarowy typu pump-probe oraz wyznaczono rozdzielczość temperaturową metody.
   
   Among industry and medical applications, superconductivity can be used in some other non-trivial fields, as for instance low temperature measurements of temperature and magnetic field, where quantum properties of superconductivity in macroscale play crucial role. This thesis consists description of fabrication and characterisation of electric properties of Josephson junction - basic structure of superconductivity technology. A principle of operation of secondary thermometer that uses temperature-dependent switching current of Josephson junction is shown. An idea of nanosecond impulse thermometry, based on pump-probe system, is described. The temperature resolution of proposed method was characterized.

9. mgr Katarzyna Lekenta Dielektryczne i ciekłokrystaliczne lustra do budowy mikrownęk z monowarstwami MoSe2 , 27 lipca 2017
   W ramach pracy przeprowadzono systematyczne badania poszczególnych elementów potrzebnych do budowy pełnej struktury dielektryczno-ciekłokrystalicznej mikrownęki. Przedstawione zostały widma odbicia próbek ciekłokrystalicznych, luster dielektrycznych SiO2/TiO2, jak również widma emisji z monowarstw MoSe2. Główną część pracy stanowią badania chiralnych związków ciekłokrystalicznych, które wykazują selektywne odbicie światła w jednej polaryzacji kołowej, przez co mogą zastąpić w strukturze mikrownęki lustra dielektryczne. Scharakteryzowana została seria związków ciekłokrystalicznych pod kątem selektywnego odbicia w zakresie widmowym odpowiadającym energii rezonansu ekscytonowego w monowarstwie MoSe2. Opisany został wpływ temperatury, stężenia związku chiralnego oraz rodzaju wykorzystywanych związków ciekłokrystalicznych na położenie energetyczne fotonicznej przerwy wzbronionej. W przypadku monowarstw MoSe2 zbadana została zależność intensywności luminescencji od temperatury dla temperatury pokojowej i wyższej oraz modyfikacje kształtu widm emisyjnych.
   
   Dielectric and liquid crystalline mirrors for construction of microcavities with MoSe2 monolayers.
   As part of the work, systematic investigations of the individual elements needed to build a full dielectric-liquid crystal structure of the microcavity were carried out. Liquid crystal samples and SiO2 / TiO2 dielectric mirrors reflectivity spectra, as well as emission spectra of MoSe2 monolayers were presented. The main part of the work takes the study of chiral liquid crystal compounds that exhibit selective reflection of circularly polarized light, so that they can replace dielectric mirrors in the structure of the microcavity. A series of liquid crystal compounds for selective reflection in the spectral range corresponding to the exciton resonance energy in MoSe2 monolayers were characterized. The influence of temperature, concentration of chiral compound, and type of liquid crystal compounds for stopband position is described. For MoSe2 monolayers, the intensity of luminescence from temperature at room temperature and above and modifications of the shape of emission spectra were investigated.

10. mgr Rafał Owarzany Amidoborany metali alkalicznych jako stałe magazyny wodoru i prekursory do tworzenia nanokrystalicznego azotku boru , 29 września 2015
    (współpromotor dr Karol Fijałkowski, CENT)
    Pierwszym celem pracy była synteza i charakterystyka fizykochemiczna amidoboranów rubidu i cezu, (RbNH2BH3, CsNH2BH3), nieznanych wcześniej pochodnych borazanu. Przeprowadzono syntezy amidoboranów rubidu i cezu w bezwodnym roztworze tetrahydrofuranu. Otrzymane produkty to białe ciała stałe charakteryzujące się wysoką wrażliwością na wilgoć. Scharakteryzowano uzyskane produkty używając technik spektroskopii w podczerwieni, spektroskopii ramanowskiej, termograwimetrii, jądrowego rezonansu magnetycznego oraz dyfrakcji promieni rentgenowskich.

11. mgr Agnieszka Starobrat Synteza i charakterystyka fizykochemiczna wybranych podwójnych borków i borowodorków skandu, 25 września 2015
    (współpromotor dr Piotr Leszczyński, CENT)
    W niniejszej pracy dyplomowej opisane zostały procesy syntezy oraz wyniki charakterystyki fizykochemicznej (FTIR, PXD, TGA/DSC/EGA) wybranych związków skandu, przede wszystkim borowodorków. W ramach opisywanej pracy laboratoryjnej uzyskano trzy nowe organiczne pochodne borowodorku skandu - borowodorek tetrametyloamoniowo-skandowy [(CH3)4N][Sc(BH4)4], tetrabutyloamoniowo-skandowy [(C4H9)4N][Sc(BH4)4] oraz tetrafenylofosfoniowo-skandowy [(C6H5)4P][Sc(BH4)4]. W dalszej kolejności zostały one użyte do syntezy w reakcji metatezy borowodorku litowo-skandowego Li[Sc(BH4)4] pozbawionego zanieczyszczenia chlorkiem litu. Następnie przeprowadzono termiczny rozkład podwójnego borowodorku chcąc uzyskać trójpierwiastkowe borki skandu i podjęto próby charakterystyki uzyskanych produktów.

12. mgr Magdalena Woińska Namagnesowanie materiału kompozytowego na bazie nanocząstek kobaltowych - symulacja metodą Monte Carlo, 22 sierpnia 2012
    Celem pracy było stworzenie programu obliczeniowego wykonującego symulacje Monte Carlo namagnesowania układu superparamagnetycznych nanocząstek kobaltowych zanurzonych w oktakozanie. Opracowany program został wykorzystany do zbadania zależności namagnesowania od zewnętrznego pola magnetycznego, oraz od temperatury w przypadku ochładzania układu w obecności i pod nieobecność zewnętrznego pola magnetycznego (zwanych z angielskiego krzywymi Field Cooling/FC i Zero Field Cooling/ZFC). Symulacje były przeprowadzone dla układu składającego się ze skończonej liczby cząstek, jak również dla układu nieskończonego. W drugim przypadku kluczowym elementem obliczeń było wprowadzenie periodycznych warunków brzegowych za pomocą procedury zwanej sumą Ewalda.

13. mgr Michał Feigel Własności magnetyczne nanocząstek kobaltu., 4 września 2012
    Celem pracy było zbadanie właściwości magnetycznych nanocząstek kobaltu. Przedstawiono opis doświadczenia oraz metody pomiaru próbek. Pomiarów dokonano dla trzech rozmiarów nanocząstek (10,6 nm, 5,1 nm oraz 4,8 nm). Przeprowadzono analizę otrzymanych wyników.

14. mgr Paweł Osewski Efekt Faradaya w ferrofluidach opartych na nanocząstkach kobaltu., 10 listopada 2009
    Celem pracy było zbadanie efektu Faradaya wywołanego przez obecność w roztworze nanocząstek kobaltu. Przedstawiono metodę otrzymywania tego typu nanostrukur oraz samą metodę pomiaru. Pomiarów dokonano dla trzech rozmiarów nanoczątek (3,6 nm, 6,7 nm oraz 11 nm). Ponadto dysponowano pięcioma różnymi stężeniami nanocząstek w roztworze dla każdego z rozmiarów. Pomiary optyczne pozwoliły wyznaczyć namagnesowanie pojedynczej nanocząstki.

15. mgr Henryk Turski Dwójłomność wymuszona polem magnetycznym w ferrofluidach opartych o nanocząsteczki kobaltu. , 16 czerwca 2009
    Celem pracy było opisanie zmian dwójłomności roztworów nanocząstek kobaltu w funkcji indukcji pola magnetycznego. W pracy przedstawiono kilka podejść opisujących zachowanie nanocząstek w obecności zewnętrznego pola magnetycznego oraz dopasowano je do otrzymanych wyników pomiarów. Wyznaczono namagnesowanie oraz anizotropię optyczną nanocząstek.

16. mgr Paweł Budzowski Oddziaływanie wymienne w ciekłokrystalicznych kompleksach miedzi(II) , 13 marca 2009
    Celem pracy było omówienie wewnątrzcząsteczkowego oddziaływania wymiennego na przykładzie ciekłokrystalicznych kompleksów jonów Cu2+. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów namagnesowania dla pięciu różnych związków. Stwierdzono zanik oddziaływania przy odseparowaniu jonów więcej niż trzema atomami węgla, azotu lub tlenu. Wyznaczono wartość całki wymiany dla przypadku granicznego.

students - Eng

1. Joachim Czapiński Localization of light on defects in microcavities with built-in uniform lying helix ,
   17 February 2023
   In this work a comprehensive study of microcavities field with Uniform Lying Helix (ULH), a type of cholesteric liquid crystal alignment, was performed. In particular, the localization of light on ULH defects was studied in such a sample. The examined sample was a microcavity filled with a self-organizing ULH liquid crystal with introduced spiral defects. It was found that introduction of defects into a microcavity filled with an ULH (uniform lying helix), introduces new states in the dispersion relation. New states in the dispersion relation were observed to have energy different than the surrounding ULH. Based on that, a statistical analysis of the defects was performed, and a correlation was found between the pitch of the defect and its energy level. It was also found that the energy of the defected state can be tuned by applying voltage to the sample.

students - BSc

1. Paweł Rusinowski Luminescencja barwników laserujących w strojonej ciekłokrystalicznej wnęce optycznej; The luminescence of laser dyes in tunable liquid-crystal optical cavity ,
   27 września 2023
   Luminescencja barwników laserujących w strojonej ciekłokrystalicznej wnęce optycznej

2. Maria Popławska Punkty osobliwe polaryzacji kołowej w przestrzeni odwrotnej w ciekłokrystalicznej mikrownęce optycznej; Singularities of circular polarization in reciprocal space in a liquid crystal optical microcavity ,
   18 maja 2023
   The occurrence of singular points of polarization in reciprocal space was investigated in a microcavity filled with a nematic liquid crystal. Control of the molecular tilt angle was achieved by applying voltage to the electrodes affixed to the external side of the Bragg mirrors forming the cavity. As a result, it enabled the continuous modification of the effective refractive index for horizontally polarized light, while the refractive index for vertically polarized light remained unchanged. The experimental setup was adapted for measurements in a transmission configuration, and angularly-resolved tomography of the sample was performed. Measurements were done for three pairs of orthogonal polarizations in the (N+1, N) regime for different signs of the detuning in the optical analogue of Rashba-Dresselhaus spin-orbit coupling. Reciprocal space maps corresponding to each measured tomography were obtained. Data analysis confirmed the presence of singular points of circular polarization (C-points) for the upper branch in the positive detuning of the Rashba-Dresselhaus coupling. Furthermore, it was demonstrated that voltage control allows for systematic changes in the position of the singular points in reciprocal space.

3. Bartosz Fabjanowicz Analiza właściwości optycznych mikrownęki z jednorodną strukturą cholesterycznego ciekłego kryształu; Optical properties of the microcavity with built in uniform lying helix structure ,
   8 września 2022
   W ramach pracy licencjackiej zmierzono, w przestrzeni rzeczywistej i odwrotnej, odbicie i luminescencję mikrownęki optycznej wypełnionej jednorodną strukturą ciekłego kryształu i barwnikiem P580. Pomiary wykonano w rozdzielczości polaryzacyjnej. Zaobserwowano rozszczepienia energii w relacji dyspersyjnej fotonu w mikrownęce. Do zmierzonych zależności dopasowano krzywe teoretyczne odpowiadające modelowi prawie swobodnych elektronów i ciasnego wiązania.

4. Aleksandra Szymańska Pomiary impulsowe nanostruktur nadprzewodzących; Pulse measurements of superconducting nanostructures ,
   16 września 2020
   W ramach niniejszej pracy metodą pozytywowej litografii elektronowej zostało wykonane aluminiowe złącze Josephsona typu mostek Dayema. Przedstawiono i wykorzystano eksperymentalnie metodę pomiarów elektrycznych opartą na próbkowaniu prądu krytycznego złącza impulsami prądowymi. Przy użyciu wprowadzonej metody przebadano proces relaksacji termicznej nadprzewodzącego nanodrutu w temperaturach poniżej 1K, uzyskując czasy relaksacji rzędu 100-1000 ns. Przeanalizowano również zachowanie próbki w obecności pola magnetycznego, obserwując, poprzez zmianę prądu przełączającego złącza, systematyczne wnikanie kwantów strumienia tego pola (fluksonów) do wnętrza materiału. Zademonstrowano możliwość wypychania wirów nadprzewodnika impulsami prądowymi.
   
   As a part of this study, an aluminum Josephson junction (Dayem nanobridge-type) was made using the positive electron lithography. The method of testing the critical current of the junction with current pulses was presented and used experimentally. The method was implemented in investigating the thermal relaxation processes of superconducting nanowires at temperatures below 1K, obtaining relaxation times of 100-1000 ns. Moreover, the systematic penetration of the magnetic field's flux into the material was observed by means of measuring switching current in a function of external magnetic field. The possibility of pushing vortices out of the sample with specific current pulses was demonstrated.

5. Sara Piotrowska The tomography of the birefringent liquid crystal microcavity filled with the organic dye ,
   3 września 2020
   Praca zdobyła NAGRODĘ I STOPNIA w XXIX Konkursie im. Profesora Adama Smolińskiego Polskiego Komitetu Optoelektroniki
   
   Planarne mikrownęki optyczne znalazły swoje zastosowanie w wielu gałęziach fizyki. Ostatnio stworzono nowy typ mikrownęki - mikrownękę ciekłokrystaliczną, czyli mikrownękę optyczną wypełnioną ciekłym kryształem. Zaobserwowano w niej pojawienie się sprzężenia opisywanego efektywnym hamiltonianem Rashby-Dresselhausa, gdy dwa spolaryzowane liniowo mody o przeciwnej parzystości (różnej ilości połówek fali stojącej) były ze sobą w rezonansie. Badanie modów wnękowych w takiej strukturze pozwala więc na optyczną symulację zjawisk znanych z fizyki materii skondensowanej, gdzie polaryzacja światła odpowiada spinowi elektronu. Głównym tematem tej pracy jest przeprowadzenie badań modów w mikrownęce ciekłokrystalicznej z barwnikiem fotoluminescencyjnym rozpuszczonym w mieszaninie ciekłokrystalicznej. W celu analizy modów wnękowych i ich polaryzacji zmierzono kątowo rozdzieloną tomografię emisji i odbicia, pozwalającą na odtworzenie relacji dyspersyjnej modów dla wszystkich kierunków wektora falowego. Dodatkowo, wykonano analogiczne pomiary w przestrzeni prostej. Tomografie wykonano dla charakterystycznych reżimów rezonansu modów. Za pomocą środowisk MATLAB i Mathematica dokonano analizy przeprowadzonych pomiarów. W pracy przedstawiono krótką charakterystykę wnęki i wyniki tomografii w przestrzeni prostej i odwrotnej.
   
   Planar optical microcavities have their applications in many different branches of physics. Recently, new type of a microcavity has been demonstrated - a liquid crystal microcavity (LCMC), which is a microcavity filled with liquid crystal (LC). The coupling described by the Rashba-Dresselhaus Hamiltonian has been observed in LCMC. This coupling is characterised by the resonance of two linearly polarised modes with opposite parities (different parity of the number of antinodes). Therefore, examining the cavity modes in LCMC allow the optical simulation of phenomena known from condensed matter physics, where the polarisation of light corresponds to the spin of an electron. The main subject of this graduation thesis is to investigate the cavity modes in LCMC with an addition of a photoluminescent dye dissolved in a LC mixture. In order to analyse the cavity modes and their polarisation, the angle-resolved tomographies in luminescence and reflectance were measured. The tomographies allowed to reconstruct the dispersion relation for all the in-plane wave vector components. Additionally, analogous measurements in real space were also conducted. The measurements were taken for all of the characteristic regimes of the resonance of the modes. Results were analysed in MATLAB and Mathematica environments. In the thesis short characterisation of the cavity and the results of tomographies in real space and k-space were presented.

6. Marcin Solarski Efekt Faradaya w ciekłokrystalicznych kompleksach miedzi (II); The Faraday effect in liquid-crystalline copper (II) complexes ,
   9 września 2019
   Przeprowadzono eksperyment dotyczący własności magnetooptycznych ciekłego kryształu zawierającego w swojej strukturze atomy miedzi (LC6149). Wśród ośmiu przebadanych próbek największa zaobserwowana stała Verdeta była równa (9,69 ? 1,59)*10^5 °/(T*m). Stwierdzono jednocześnie, że na uzyskane wyniki miało wpływ kilka niepożądanych czynników. Jest jednak pewne, że mierzone stałe Verdeta były rzędu wielkości 10^5 °/(T*m). Ponadto, wyprowadzono efekt Faradaya z modelu Lorentza i podjęto próbę zinterpretowania wyników eksperymentu przy pomocy uzyskanego modelu.
   
   An experiment was conducted on the subject of magnetooptical properties of a liquid-crystal which contains copper atoms in its structure (LC6149). Amongst eight examined samples the highest Verdet constant reached was (9,69 ? 1,59)*10^5 °/(T*m). Unfortunately, a few disturbing factors were found to influence the result of the experiment. Nevertheless, one can be sure that Verdet constants of the order of 10^5 °/(T*m) were measured. Additionally, a model of the Farraday effect, based on the Lorentz oscillator model, was presented, and an attempt was made to interprete the experimental data by means of that model.

7. Aleksandra Wosztyl Optymalizacja syntezy i charakteryzacja konwertujących energię w górę nanocząstek tlenku gadolinu domieszkowanych wybranymi metalami; Optimization of synthesis and characterization of upconverting gadolinium oxide nanoparticles doped by selected metals ions , (współpromotor dr Izabela Kamińska IF PAN)
   27 czerwca 2019
   Celem pracy licencjackiej była synteza oraz charakteryzacja nanocząstek tlenku gadolinu domieszkowanych jonami erbu (Er3+) i iterbu (Yb3+). Uzyskano zwiększenie efektywności emisji anty-Stokesowskiej poprzez domieszkowanie nanocząstek jonami magnezu (Mg2+). Nanocząstki otrzymano metodą współstrącania homogenicznego. Uporządkowanie struktury krystalicznej uzyskano poprzez ich wygrzewanie. Średnicę nanocząstek wyznaczono za pomocą skaningowego (SEM) oraz transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM). Dyfrakcją promieniowania rentgenowskiego (XRD) określono ich strukturę krystaliczną. Właściwości optyczne nanocząstek zbadano za pomocą fotoluminescencji. Wykazują one luminescencję w obszarze widzialnym, w maksimum emisji przy długości fali 565 nm oraz 663 nm przy pobudzeniu laserem półprzewodnikowym pracy ciągłej o długości fali 980 nm.
   
   The aim of the thesis was a synthesis and characterization of gadolinium oxide nanoparticles doped with erbium (Er3+) and ytterbium (Yb3+) ions. The efficiency of anti-Stokes emission is increased by doping nanoparticles with magnesium ions (Mg2+). Nanoparticles were obtained by homogeneous precipitation method. The ordering of the crystal structure was obtained by calcining. The diameter of the nanoparticles was determined by scanning (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The crystal structure of the nanoparticles was determined by X-ray diffraction (XRD). The optical properties of the nanoparticles were analyzed by using photoluminescence measurements. When excited with 980 nm light (a semiconductor laser, continuous wave), they emit luminescence in the visible region, in the maximum emission at 565 nm and 663 nm.

8. Małgorzata Domańska Próby opracowania metody odzyskiwania wybranych soli zawierających aniony słabo koordynujące; Attempts to develop a recovery method for the selected salts containing weakly coordinating anions , (współpromotor dr Tomasz Jaroń CeNT)
   17 września 2018
   W niniejszej pracy badany jest proces regeneracji wybranych soli metali zawierających tzw. aniony słabo koordynujące (grupa anionów niezwykle słabo oddziałujących z kationami, np. [Al(OC(CF3)3)4)]-) z typowych odpadów poreakcyjnych. W tym celu zbadano szereg reakcji chemicznych (>20), nieprowadzących jednak do zakładanych początkowo produktów. Mimo, że w toku badań nie udało się opracować docelowego procesu regeneracji, wyizolowano szereg nowych związków chemicznych, oraz zbadano ich właściwości, np. NH4[Al(OC(CF3)3)4)], czy solwaty LiI z SO2 lub 2,5-difluoropirydyną. Do charakterystyki otrzymanych próbek zostały użyte różnorodne metody fizyczne: spektroskopia w podczerwieni, dyfrakcja rentgenowska (na monokryształach i proszkowa), termograwimetria, oraz spektroskopia UV-VIS.
   
   In this work the process of regeneration of selected metal salts containing weakly coordinating anions (i.e. a group of anions extremely weakly interacting with cations, e.g. [Al(O(CF3)3)4)]-) from typical post-reaction waste has been examined. For this purpose, a series of over 20 chemical reactions has been tested, however, the research did not lead to the initially assumed products. Although we have not succeed in developing of the target regeneration process, a number of new chemical compounds were isolated, and their properties were examined, e.g. NH4[Al(OC(CF3)3)4)], and solvates of LiI with SO2 or 2,5-difluoropyridine. Various physical methods were used to characterize the obtained samples: infrared spectroscopy, X-ray diffraction (on single crystals and powder), thermogravimetry, and UV-VIS spectroscopy.

9. Piotr Łaski Przewodzące rusztowania komórkowe dla inżynierii tkankowej; Conductive scaffolds for tissue engineering , 20 września 2017
   Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu pokrycia naturalnych rusztowań komórkowych nanocząstkami srebra na ich przewodnictwo elektryczne oraz opracowanie metody pozwalającej na wstępne odkomórkowanie tkanek zwierzęcych pod wpływem zmniejszonego ciśnienia zewnętrznego. Zmierzono przewodnictwo pokrytych rusztowań komórkowych odzyskanych metodą płukania w detergencie jonowym. Dokonano wstępnej optymalizacji warunków niskociśnieniowej procedury odkomórkowania.
   
   Conductive scaffolds for tissue engineering The aim of this thesis was to examine the effect of applying a silver nanoparticle coating on electrical conductivity of decelluralized scaffolds and to develop a method of preliminary tissue decelluralization in low-pressure environment. Coated tissue scaffolds, extracted by chemical decellularization in an ionic detergent, were measured for their electrical conductivity. Basic optimization of the preliminary low-pressure decelluralization method was conducted.

10. Karolina Łempicka Wyznaczanie grubości warstw atomowych dichalkogenków metali przejściowych metodą spektroskopii Ramana i kontrastu optycznego, 19 września 2017
    Dichalkogenki metali przejściowych pojawiły się jako nowa klasa materiałów warstwowych, które wykazują wyjątkowe właściwości optyczne i fizyczne. Grubość jest jednym z podstawowych parametrów, która definiuje ich zaskakujące i niepowtarzalne właściwości. W niniejszej pracy licencjackiej dokonano pomiarów odbić względnych przy użyciu mikroskopu konfokalnego dla dwóch długości światła laserowego (543 nm, 650 nm) dla czterech materiałów - MoS2, MoSe2, MoTe2, WSe2 (osadzonych na podłożu Si/75 nm SiO2, otrzymanych metodą mechanicznej eksfoliacji). Wykonano porównanie różnicy odbić względnych w stosunku do liczby warstw badanych próbek zmierzonych przy pomocy spektroskopii Ramana. Uzyskaną eksperymentalną zależność porównano z krzywymi teoretycznymi otrzymanymi metodą macierzy transferu. Opracowano nową technikę pozwalającą na wyznaczenie grubości płatków dichalkogenków metali przejściowych.
    
    Determining the thickness of the atomic layer of transition metal dichalcogenides with using Raman spectroscopy and optical contrast. , Transition-metal dichalcogenide crystals (TMDCs) have emerged as a new class of materials that show exceptional physical and optical properties. Thickness is one of the fundamental parameters that define theirs surprising and unique electronic properties. In this work, the measurements of relative reflections were performed at room temperature using a confocal microscope for green (543 nm) and red (650 nm) laser light illumination for four materials: MoS2, MoSe2, MoTe2, WSe2 (thin TMDCs layers were prepared by the polydimethylosiloxan-based exfoliation technique from bulk MX2 and then were deposited onto a clean silica oxide substrate of 75 nm thickness). The relative reflection difference was compared to the number of layers in TMDCs samples measured by Raman scattering. Experimental results were modelled using transfer matrix method. This work demonstrated that the correlation between the number of monolayers in an exfoliated flake and the intensity of light reflected from it can be used for preliminary determination of the flake's thickness.

11. Paulina Grzączkowska Synteza i charakteryzacja nanocząstek Fe3O4 na potrzeby hipertermii magnetycznej; Synthesis and characterization of Fe3O4 nanoparticles with applications in magnetic hyperthermia. , 18 września 2017
    Nanocząstki Fe3O4 są materiałem o szerokim i powszechnym zastosowaniu w wielu dziedzinach. Z powodu biokompatybilności i właściwości magnetycznych cieszą się wielkim zainteresowaniem pod kątem zastosowań biomedycznych. Jednym z przykładów jest wykorzystanie nanocząstek w hipertermii magnetycznej w celu lokalnego wytworzenia ciepła. W pracy badano strukturę oraz właściwości magnetyczne nanocząstek żelaza.. Potwierdzono możliwe ich zastosowanie w hipertermii magnetycznej.

12. Arkadiusz Grempka Efekt Faradaya i pomiary eliptyczności dla sfunkcjonalizowanych nanocząstek kobaltu, 27 czerwca 2017
    Celem pracy było zbadanie efektu Faradaya i zmian eliptyczności światła w funkcji pola magnetycznego dla dwóch zawiesin nanocząstek kobaltu. Do zmierzonych zależności kąta Faraday lub eliptyczności światła w funkcji pola magnetycznego dopasowano model teoretyczny, który pozwolił na określenie momentu magnetycznego nanocząstek i stąd na obliczenie średnicy nanocząstek. Wyniki te są porównane ze statystyczną analizą zdjęć TEM (Elektronowy Mikroskop Transmisyjny).
    
    The Faraday effect and measurements of the ellipticity of functionalised cobalt nanoparticles , The purpose of this work was to test the Faraday effect and changes of the ellipticity of the light as a function of magnetic field for two suspensions of cobalt nanoparticles. For the measured dependances of the Faraday angle and the ellipticity as a function of magnetic field a theoretical model was fitted which allowed me to determine the magnetic moment of nanoparticles and thus, to calculate the diameter of nanoparticles. The results are compared with a statistic analysis of TEM (Transmission Electron Microscope) images.

13. Marcin Bartmański Właściwości magnetyczne up-konwertujących nanocząstek dla zastosowań w biologii i medycynie, 22 lipca 2016
    Niniejsza praca licencjacka opisuje badania właściwości magnetycznych nanocząstek up-konwertujących związku DyVO4, oraz ich zależność od rozmiaru, a także domieszkowania jonami europu Eu3+.

14. Dariusz Boczar Badania up-konwersji w polu magnetycznym nanocząstek zawierających jony ziem rzadkich, 1 lipca 2016
    Nanocząstki to obiekty o wymiarach nanometrów (10^{-9} m). Dzięki odpowiedniej funkcjonalizacji - czyli przyłączeniu organicznych cząsteczek reagujących z odpowiednimi biomolekułami - można je stosować w diagnostyce i terapii medycznej. Nanocząstki zawierające jony ziem rzadkich (lantanowców, czyli pierwiastków 58-71) w pewnych warunkach emitują światło widzialne przy pobudzaniu w zakresie fal podczerwonych; to zjawisko nosi nazwę up-konwersji. W ramach pracy licencjackiej sprawdzono, jak na intensywność up-konwersji nanocząstek wpływa pole magnetyczne, koncentracja jonów ziem rzadkich (Yb, Gd), wybór kryształu gospodarza, moc lasera pobudzającego i obniżanie temperatury. Przedyskutowano te zależności, odnosząc się do teorii up-konwersji oraz struktury elektronowej badanych jonów.

15. Konrad Norowski Pomiary optyczne struktur warstwowych chalkogenków metali przejściowych, 14 wrzesień 2015
    [wyniki zawarte w pracy są podstawą toczącego się procesu patentowego].

16. Aleksandra Joniec Luminescencja zastosowana do badania układu chromofor-monowarstwa na stałym substracie, 16 styczeń 2015
    W ramach niniejszej pracy licencjackiej zsyntetyzowano magnetyczne nanocząstki żelaza stabilizowane cytrynianami i pokazano metodą luminescencji, że wykazują one powinowactwo do doksorubicyny. Skonstruowano układ umożliwiający pomiary luminescencji z ciekłych roztworów i ustalono optymalne warunki badań na nim.

17. Adam Sarnecki Właściwości optyczne zawiesin nanocząstek w polu magnetycznym, 30 lipca 2014
    PW niniejszej pracy wykonano pomiary efektu Faradaya i efektu Cottona-Moutona dwóch substancji: zawiesiny nanocząstek ferrytu niklowo-cynkowego (Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄) w wodzie oraz zawiesiny nanocząstek ferrytu manganowego (MnFe₂O₄) w heksanie. Pomiary wykonano w funkcji pola magnetycznego dla sześciu różnych długości fali świetlnej. Następnie do uzyskanych wyników dopasowano modele teoretyczne, które umożliwiły wyznaczenie średniego momentu magnetycznego i pośrednio rozmiaru nanocząstek.

18. Izabela Rytarowska Właściwości magnetyczne nanocząstek złota stabilizowanych rodnikami TEMPO, 30 czerwca 2014
    Praca prezentuje wyniki badań właściwości magnetycznych różnej wielkości nanocząstek złota pokrytych rodnikami TEMPO. Praca zawiera krótki wstęp teoretyczny prezentujący informacje na temat teorii magnetyzmu, magnetyzmu molekularnego i nanocząstek złota. Na podstawie charakteryzacji próbek metodami fizykochemicznymi oraz pomiarów magnetycznych podjęto próbę wyznaczenia ilości ligandów pokrywających pojedynczą nanocząstkę. Z analizy pomiaru namagnesowania oszacowano gęstość upakowania rodników TEMPO dołączonych do nanocząstek złota: 13 ligandów/nm2, co jest zgodne z wynikiem otrzymanym na podstawie analizy elementarnej. Próbka diTEMPO posiadała właściwości ferromagnetyczne, natomiast nanocząstki pokryte ligandem TEMPO wykazywały właściwości antyferromagnetyczne z temperaturą (parametrem) Weissa rzędu 0,2-0,7K.

19. Michał Kluz Badania właściwości magnetycznych ciekłych kryształów opartych o pochodne werdazylu, 13 września 2013
    Celem pracy było zbadanie właściwości magnetycznych ciekłokrystalicznego 6-oxoverdazylu w funkcjach temperatury i pola, a następnie opisanie ich za pomocą zmodyfikowanej funkcji Brillouina. Przeprowadzanie analizy danych podzielono na przedziały niskich i wysokich temperatur, wyznaczone zostały parametry wkładu ferromagnetycznego, temperatury efektywnej, i koncentracji. W ramach pracy przeprowadzono również dodatkowe pomiary fotomagnetyczne i przeanalizowano zależność namagnesowania próbki od mocy lasera.
    The aim of this work is to study the magnetic properties of liquid-crystalline 6-oxoverdazyl versus temperature and field, and then to describe them with the modified Brillouin function. The analyzed data was divided into high and low temperature ranges. The parameters of ferromagnetic input, effective temperature and concentration have all been established. The author has also conducted additional photomagnetic measurements and analysed the relationship between the power of the laser and the magnetisation of the sample.

20. Agnieszka Starobrat Aktywność optyczna nanocząstek kobaltu indukowana polem magnetycznym, 3 lipca 2013
    Celem pracy było zbadanie dwóch efektów: efektu Faradaya i efektu Cottona-Moutona dla ferrofluidu - zawiesiny nanocząstek kobaltu w cykloheksanie. Efekty te polegają na zmianie właściwości optycznych ferrofluidu, odpowiednio: aktywności optycznej i dwójłomności, pod wpływem przyłożonego pola magnetycznego. Na podstawie uzyskanych zależności zmian właściwości optycznych od długości fali padającej oraz od wartości indukcji pola magnetycznego wyznaczono takie właściwości nanocząstek kobaltu jak średni moment magnetyczny pojedynczej cząstki, częstość plazmowa, czy wewnętrzne pole magnetyczne.

21. Magdalena Grzeszczyk Mapowanie luminescencji dwusiarczku molibdenu w mikroskopie konfokalnym, 2 lipca 2013
    Dwusiarczek molibdenu w postaci dwuwymiarowej struktury wykazuje ciekawe własności optyczne i mechaniczne, dzięki którym materiał ten mógłby znaleźć zastosowanie w różnych dziedzinach elektroniki. Celem niniejszej pracy było otrzymanie cienkich płatków dwusiarczku molibdenu, uzyskanych w wyniku rozwarstwiania materiału objętościowego przy pomocy taśmy. Następnie przeprowadzono pomiary luminescencji oraz odbicia światła od powierzchni materiału.

22. Małgorzata Pilat Badanie właściwości magnetycznych nanocząsteczek magnetycznych na potrzeby diagnostyki medycznej, 10 września 2012
    W pracy zbadano namagnesowanie zsyntezowanych nanocząstek ferrytowych Fe3O4 frakcjonowanych poprzez wirowanie. Pomiarów magnetycznych dokonano przy użyciu magnetometru działającego na zasadzie nadprzewodzącego interferometru kwantowego. Zbadano zależność namagnesowania od przyłożonego pola magnetycznego w ustalonych temperaturach oraz podatności magnetycznej od temperatury. Otrzymane wyniki pokazują zmiany właściwości magnetycznych kolejnych frakcji. Zaobserwowano zanikanie pewnej fazy magnetycznej oraz superparamagnetyczne nakładanie się krzywych FH i FC. Badań dokonano pod kątem użycia rozdzielonych rozmiarowo nanocząstek w medycynie.

23. Melania Deresz-Oszer Badania namagnesowania nanorurek węglowych domieszkowanych Mn i Fe, 7 września 2012
    Poniższa praca dotyczy badania własności magnetycznych nanorurek węglowych wypełnionych MnO2 i Fe3O4. Dokonano pomiaru namagnesowania w funkcji temperatury oraz pola magnetycznego za pomocą magnetometru SQUID. Udało się wyodrębnić poszczególne fazy magnetyczne i ich zmiany w zależności od temperatury.

24. Sebastian Wojtysiak Badanie efektu Faradaya zawiesiny nanocząstek kobaltu w cykloheksanie dla różnych długości fali przechodzącego promieniowania , 15 grudnia 2010
    Efekt Faradaya polega na obrocie płaszczyzny polaryzacji światła przechodzącego przez ośrodek znajdujące się w polu magnetycznym. Jeśli ośrodek jest diamagnetyczny lub paramagnetyczny, to obserwuje się liniową zależność kąta skręcenia od indukcji pola. Z kolei silne własności magnetyczne (np. ferromagnetyczne) ośrodka powodują nieliniową zależność kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji od zewnętrznego pola. To pozwala na znalezienie namagnesowania próbki. W niniejszej pracy przeprowadzono badania cykloheksanowych zawiesin nanocząstek kobaltu o dwóch rozmiarach. Dopasowanie modelu teoretycznego do wyników doświadczalnych pozwoliło oszacować średnią liczbę magnetonów Bohra w pojedynczych nanocząstkach obu układów.

25. Paweł Giziński Właściwości magnetyczne di-TEMPO-aminy , 17 września 2010
    Celem pracy było zbadanie właściwości magnetycznych di-TEMPO-aminy, która posiada dwa centra magnetyczne związane z wolnymi rodnikami. Dokonano pomiarów namagnesowania związku w postaci proszku oraz kryształu. Zaobserwowano sprzężenie między oddziałującymi centrami i wyznaczono całkę wymiany.

26. Paweł Sznajder Badanie anizotropii optycznej indukowanej polem magnetycznym zawiesiny nanocząstek kobaltu w cykloheksanie , 15 września 2010
    Prowadzone badania miały na celu ustalenie sposobu w jaki światło oddziałuje z pojedynczą nanocząstką magnetyczną. Do tego celu posłużono się pomiarami własności optycznych zawiesiny niemal identycznych nanocząstek. Pomiary makroskopowych własności układu pozwoliły podjąć próbę odpowiedzi na pytania dotyczące zjawisk w skali mikro. Do wytłumaczenia ich wykorzystano model Drude'go oraz teorię tensorów polaryzowalności. Przedstawiono też zarys przybliżenia Maxwella-Garnetta (Maxwell-Garnett Approximation MGA). Podjęto próbę jakościowej weryfikacji tych modeli i wdrożonych przybliżeń. Zaprezentowano wyniki i przeprowadzono dyskusję na temat możliwych interpretacji oraz związanych z nimi problemów.

27. Dorota Staszczuk Synteza i oczyszczanie nanokapsułek węglowych z rdzeniem magnetycznym , 17 marca 2010
    Tematem pracy było sprawdzenie metod oczyszczania nanokapsułek pochodzących z syntezy w strumieniu przepływowej plazmy termicznej. Próbka wyjściowa zawierała nanokapsułki węglowe wypełnione żelazem i węglikiem żelaza oraz różne postacie węgla np. węgiel amorficzny, nanorurki węglowe i inne. Taka próbka była poddawana obróbkom cieplnym oraz chemicznym mającym na celu pozostawienie jedynie żelaza w postaci nanokapsułek w miarę możliwości o zbliżonych rozmiarach. Zbadano zawartość poddanych eksperymentowi próbek za pomocą analizy rentgenowskiej oraz właściwości magnetyczne za pomocą magnetometru typu SQUID.

28. Julita Rosowska Zastosowanie nanokryształów w biologii i medycynie, 19 maja 2009
    Zasadniczym celem pracy było ukazanie głównych możliwości aplikacyjnych nanokryształów w biologii i medycynie. W pracy skupiono się na biomedycznych zastosowaniach nanocząstek (uwzględniono takie rodzaje nanocząstek jak kropki kwantowe, nanocząstki metali i fulereny) oraz drutów kwantowych, w tym nanorurek węglowych. Zostały przedstawione możliwości aplikacji nanokryształów w diagnostyce, terapii jak i w inżynierii komórkowej i tkankowej. Kropki kwantowe będące przykładem nanocząstek półprzewodnikowych i pełniące rolę znaczników różnych substancji mogą znaleźć zastosowanie głównie w mikroskopii fluorescencyjnej. Nanocząstki magnetyczne mają szanse być wykorzystane na większą skalę zarówno w diagnostyce (w magnetycznym rezonansie jądrowym, separacji magnetycznej, magnetorelaksometrii) jak i w terapii (w hipertermii i w precyzyjnym dostarczaniu leków). Aplikacja fulerenów w zakresie diagnostyki skupia się wokół zastosowania ich jako czynników kontrastujących w obrazowaniu jądrowym rezonansem magnetycznym. W terapii mogą być wykorzystane ich niektóre właściwości, związane między innymi z dezaktywacją wolnych rodników czy też z blokowaniem odpowiedzialnych za wywołanie AIDS wirusów do produkcji leków. Fulereny mogą znaleźć zastosowanie również jako molekularny lancet do rozcinania łańcuchów DNA czy też jako nośniki leków. W przypadku nanodrutów, a w szczególności nanorurek węglowych omówiono zastosowanie ich w biologicznym obrazowaniu i w produkcji biologicznych sensorów (diagnostyka medyczna). W przypadku działań terapeutycznych wspomniano o możliwościach ich aplikacji w zakresie dostarczaniu leków, genów i peptydów oraz przytoczono przykłady bazujących na nanorurkach nanourządzeń służących do niszczenia komórek nowotworowych.

    Praca częściowo ukazała się w "Wiedzy i Życie", kwiecień 2010

29. Tomasz Zakrzewski Badanie własności magnetycznych nanowęgla i nanokapsułek (Zn,ZnO)/C , 26 października 2007
    Tematem pracy było porównanie właściwości magnetycznych nanokapsułek Zn i ZnO, otrzymanych różnymi metodami. W pracy przedstawiono metodę otrzymywania nanokapsułek przygotowanie ich do pomiarów magnetycznych, następnie zamieszczono wyniki pomiarów jak również ich porównania. Pomiar przeprowadzono przy pomocy magnetometru SQUID.

30. Paweł Jelonek Prezentacja działalności naukowej i dydaktycznej Zakładu Fizyki Ciała Stałego na stronach internetowych , 17 sierpnia 2007
    Celem pracy było stworzenie serwisu internetowego dla Zakładu Fizyki Ciała Stałego (Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego). Głównymi odbiorcami są studenci zastanawiający się, jaką specjalizację wybrać, wykładowcy oraz osoby poszukujące aktualnych informacji na temat badań, którymi zajmuje się Zakład. Znaleźć na nim można informacje (wraz ze zdjęciami) dotyczące dydaktyki, badań oraz aparatury naukowej. Strona została napisana przy użyciu PHP, HTML, JavaScript.

31. Paweł Osewski Porównanie własności magnetycznych metali przejściowych Cr, Mn i Fe zamkniętych w nanokapsułkach węgla , 29 czerwca 2007
    Tematem pracy było zbadanie oraz porównanie własności magnetycznych metali przejściowych Cr, Mn oraz Fe zamkniętych w węglowych otoczkach. W pracy przedstawiono metodę otrzymywania tego typu nanostruktur, metodę ich przygotowania do pomiaru oraz samą metodę pomiaru namagnesowania. Pomiarów namagnesowania dokonywano za pomocą magnetometru typu SQUID w różnych polach (do 0.0 T do 6.0 T) oraz w zakresie temperatur od 10.0 do 300.0 K. Analiza pomiarów namagnesowania wykazała podobne zachowanie dla zakapsułkowanych metali w 300.0 K; w niskich temperaturach zachowanie nanokapsułek zawierających różne metale było odmienne.

32. Katarzyna Winiarska Nanotechnologia , 20 grudnia 2006
    Praca ta składa się ze wstępu, trzech rozdziałów oraz zakończenia. We wstępie podana jest definicja nanonauki i nanotechnologii. W rozdziale pierwszym opisane są dwa sposoby realizacji nanotechnologii: "z góry na dół" (litografia) oraz "z dołu na górę" polegająca na samoorganizowaniu się małych obiektów. W rozdziale drugim opisany jest przebieg eksperymentu w tym aparatura, synteza, proces oczyszczania nanokapsulek oraz bilans masy. W rozdziale trzecim podana jest charakteryzacja nanokapsułek badanych pod transmisyjnym mikroskopem elektronowym. W podsumowaniu opisane jest zastosowanie produktu syntezy.

33. Paweł Tomasiewicz Kontrola eksperymentu optycznego za pomocą modułu LabView , 8 września 2006
    Podczas wykonywania eksperymentów fizycznych często, zmuszeni jesteśmy wielokrotnie po- wtarzać prostą mechaniczną czynność, jak zwiększenie napięcia o dany przedział lub zmiana skali monochromatora, dla każdego punktu pomiarowego. Jeżeli tylko urządzeniami którymi dysponujemy można sterować za pomocą komputera to tworząc odpowiednie program może- my nasze pomiary zautomatyzować. Środowiskiem które zostało stworzone do takich właśnie celów jest LabView. W pracy przedstawiono zastosowanie, tego właśnie środowiska, do au- tomatyzowania pomiarów spektroskopowych. Zaprezentowano w niej jak używając LabView, można automatycznie wykonywać pomiary, wykorzystujące dwa detektory fazoczułe (lock-in) oraz monochromator siatkowy sterowany silnikiem krokowym.