Zakład Auksetyków, Materiałów Funkcjonalnych i Symulacji Komputerowych (ZN1)

Współpraca

Współpraca naukowa

  • Institut des Sciences Chimiques de Rennes, UMR 6226 CNRS Universite de Rennes, Rennes, Francja (Prof. F. Camerel)

  • Katholieke Univ Leuven, Department of Chemistry, Lab Mol Elect & Photon, Leuven, Belgia (Prof. K.  Clays)

  • Materials and Engineering Research Institute, Sheffield Hallam University, Wielka Brytania (Prof. A. Alderson)

  • Instytut Fizyki, Uniwersytet w Zielonej Górze, Polska (prof. M. Dudek)

  • Department of Chemistry, University of Malta, Malta (Prof. J. N. Grima)

  • Department of Chemistry, Ulsan National Institute of Science and Technology , Korea Południowa (Prof. B. Grzybowski)

  • Department of Physics, Royal Holloway, University of London, Wielka Brytania (Prof. D. M. Heyes)

  • KFKI Atom Energy Res Inst, H-1525 Budapeszt, Węgry (prof. A. R. Imre)

  • Department of Engineering Physics, University of Wisconsin, USA (Prof. R. S. Lakes)

  • School of Science and Technology, Singapore University of Social Sciences, Singapur (Prof. T.-C. Lim)

  • Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej, Politechnika Gdańska, Gdańsk, Polska (prof. J. Rybicki)

  • Aerospace Engineering, University of Bristol, Wielka Brytania (Prof. F. S. Scarpa)

  • Instytut Mechaniki Stosowanej, Politechnika Poznańska, Poznań, Polska (prof. T. Stręk)

  • School of Engineering, Computing and Mathematics, University of Exeter, Wielka Brytania (Prof. Y.-C. Wang)

  • Sciences Chemiques de Rennes, Universite de Rennes I, Campus de Beaulieu, Batiment 10, Avenue du General Leclerc, 35042 Rennes Cede, Francja

  • Institute of Crystallography RAS, Leninsky Prospect 59, 117333 Moskwa, Rosja

  • F. Ioffe Physico-Technical Institute RAS, Polytekhnicheskaya Street 26, 194021 St Petersburg, Rosja

  • Department of Plant Physiology, Poznań University of Life Sciences, Wołyńska 35, Poznań 60-637, Polska

  • Department of Plant Physiology, Vinh University, Le Duan 182, Vinh City, Vietnam

  • Politechnika Poznańska; Wydział Technologii, Chemicznej; Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej i Mechanicznej i Mechatroniki; Instytut Fizyki

  • Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu; Wydział Technologii Drewna; Instytut Chemicznej Technologii Drewna

  • Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie; Wydział Inżynier

  • J. Stefan Institute and Institute of Mathematics, Physics and Mechanics, University of Ljubljana, Ljubljana, Słowenia

  • Ludwig-Maximilians-Universität, Department of Earth and Environmental Physics, Crystallography Section, Monachium, Niemcy

  • Max-Planck-Institut für Chemische Physic fester Stoffe, Drezno, Niemcy

  • Division of Materials Science, Korea Basic Science Institute, Daejeon, Korea

  • Dnepropetrovsk National University, Nauchnaya Ul 13, UA-49625 Dnepropetrovsk, Ukraine

Konsorcja i sieci

Wyposażenie

Wyposażenie

  • Wieloczęstotliwościowy spektrometr CW ENDOR EPR firmy Bruker (ELEXSYS E500) wyposażony w:
    • rezonatory “flexline” na pasmo S, X i Q oraz kriostat helowy (4-300 K)
    • rezonator CW ENDOR na pasmo X (4-300 K)
    • rezonator Dual Mode na pasmo X (4-300 K i 100-550 K)
    • rezonator Super High QE na pasmo X (4-300 K i 100-550 K)
    Bruker
  • Impulsowy spektrometr FT/CW EPR firmy Bruker (ESP380E) na pasmo X z kriostatem helowym firmy Oxford (CF935) z zakresem temperatur od 4 do 300 K
    Bruker
  • Spektrometry CW EPR firmy RADIOPAN (SE/X-2547, SE/X-2544) na pasmo X i z zakresem temperaturowym 4-300 K i 200-800 K
    Radiopan
    Radiopan

  • Mostki RLC (HP 4284A, Agilent 4285A) do badań własności dielektrycznych i przewodnictwa elektrycznego w zakresie 20 Hz-30 MHz oraz układami kontroli temperatury w zakresach 4-300 K oraz 150-550 K.

Skład

Kierownik Zakładu

Obecny skład Zakładu

Osoby współpracujące

  • dr inż. Mikołaj Bilski

  • dr inż. Paweł Pigłowski

  • dr inż. Artur Poźniak

Zasłużeni byli pracownicy

  • prof. dr hab. Stefan Waplak

  • dr hab. Lidia Piekara-Sady, prof. IFM PAN

Badania

Obszar badawczy

Badania eksperymentalne i symulacyjne właściwości magnetycznych, transportowych i mechanicznych oraz struktury wybranych materiałów funkcyjnych i metamateriałów mechanicznych.

Cele badawcze

  • Badania teoretyczne:
    Poszukiwanie, opis i wyjaśnianie zjawisk niezgodnych z intuicją, a w szczególności badanie modeli i materiałów o właściwościach anomalnych (np. o ujemnym współczynniku Poissona, ujemnej rozszerzalności termicznej, czy – lokalnie lub kierunkowo - ujemnej podatności mechanicznej) lub ekstremalnych (np. zawierających niestabilne inkluzje). Badanie wpływu różnych czynników mikroskopowych na właściwości makroskopowe układów. Identyfikacja zjawisk i mechanizmów odpowiedzialnych za specyficzne właściwości materii, możliwe do wykorzystania w praktyce przy tworzeniu nowych materiałów o specjalnych właściwościach.

  • Badania doświadczalne:
    Oprócz badania typowych układów fizycznych (multiferroiki, ferromagnetyki, związki międzymetaliczne, kwazikryształy, szkła metaliczne, domieszkowane ferroelektryki, relaksory i przewodniki superjonowe) pracownicy Zakładu prowadzą szeroką, interdyscyplinarną współpracę z naukowcami z innych dziedzin badawczych: chemia, biologia, farmacja i medycyna. Celem badań jest między innymi detekcja i określenie rodzajów paramagnetycznych defektów radiacyjnych oraz wolnych rodników generowanych przez czynniki stresogenne w materii ożywionej.

Profil badawczy

Prowadzone badania dotyczą mikro- i makroskopowych modeli układów złożonych pod kątem ich wyjątkowych właściwości fizycznych: strukturalnych, termodynamicznych oraz dynamicznych. Szczególnie intensywnie badane są tzw. auksetyki, czyli układy wykazujące anomalny (ujemny) współczynnik Poissona oraz materiały z niestabilnymi inkluzjami, układy wykazujące ujemną rozszerzalność termiczną i układy magneto-elastyczne. Oprócz metod teoretycznych, w zakładzie wykorzystuje się szeroki wachlarz metod symulacji komputerowych i technik numerycznych: dynamikę molekularną, Monte-Carlo, metody siatkowe (metodę elementów skończonych) i bezsiatkowe (metodę rozwiązań fundamentalnych).

Problematyka naukowa w części doświadczalnej koncentruje się na badaniu własności magnetycznych i elektrycznych oraz poznawaniu mechanizmów prowadzących do przemian fazowych w ciałach stałych. Głównymi metodami badawczymi są elektronowy rezonans magnetyczny (elektronowy rezonans paramagnetyczny, podwójny rezonans elektronowo-jądrowy, rezonans ferromagnetyczny) oraz spektroskopia impedancyjna.

 

 

Konferencje

Organizowane i współorganizowane konferencje