Informacje ogólne

Wyposażenie

Wyposażenie

  • Spektrometr Bruker ASCEND wyposażony w szerokordzeniowy (89 mm) magnes nadprzewodnikowy wytwarzający pole magnetyczne o wartości 11,74 T (500 MHz dla 1H). Konsola spektrometru wyposażona jest w trzy wzmacniacze RF o wysokiej mocy oraz moduł gradientowy, posiada rozbudowaną konfigurację powalająca na prowadzenie badań NMR zarówno w ciele stałym, materii miękkiej jak i cieczach. Spektrometr jest wyposażony w następujące akcesoria:

    • Trójkanałową szerokopasmową głowicę pomiarową 2.5mm (1H/X/Y) umożliwiającą rejestrację wysokorozdzielczych widm NMR w ciele stałym z wykorzystaniem techniki MAS (Magic Angle Spinning) pozwalającą na rejestrację sygnałów w zakresie częstości od 15N-31P, z możliwością prowadzenia badań w zakresie temperatur od -120 °C do 150 °C.
    • Dwukanałową szerokopasmową głowicę pomiarową 4mm (1H/X) umożliwiającą rejestrację wysokorozdzielczych widm NMR w ciele stałym z wykorzystaniem techniki MAS (Magic Angle Spinning) pozwalającą na rejestrację sygnałów w zakresie częstości od 15N-31P, z możliwością prowadzenia badań w zakresie temperatur od -120 °C do 150 °C.
    • Dwukanałową głowicę pomiarową (X/Y) dyfuzyjną umożliwiającą prowadzenie badań w cieczach oraz materii miękkiej dla szeregu jąder np. 1H, 2H, 19F, 7Li, 31P za pomocą wymiennych cewek nadawczo-odbiorczych oraz w zakresie temperatur od -70 °C do 80 °C
    • Niskotemperaturową sondę szerokopasmową z kriostatem oraz z czterema cewkami (10 mm dla 15N, 5 mm i 10 mm dla 2H - 139La oraz 5 mm dla 59Co - 69Ga) umożliwia wykonywanie pomiarów NMR w temperaturze do 7 K (-266 °C).
    • układ gradientowy współpracujący z sondą dyfuzyjną umożliwiający przeprowadzenie eksperymentów metoda PFG NMR z gradientem pola impulsowego (PFG) o maksymalnej sile gradientu wynoszącej 3000 G/cm.
    • dodatkowy sprzęt taki jak przewody wysokociśnieniowe do pracy z azotem lub suchym powietrzem, wymienniki ciepła, parownik azotu, wydajna chłodziarka laboratoryjna, naczynia Dewara, pompy itp. pozwalają na uzyskanie szerokiego zakresu eksperymentalnych warunków temperaturowych.

     

  • Spektrometr Bruker AVANCE wyposażony w szerokordzeniowy (90 mm) magnesem nadprzewodnikowy wytwarzający pole magnetyczne o wartości 7,046 T (300 MHz dla 1H). Specjalne akcesoria, takie jak system gradientowy, głowica pomiarowa do mikroobrazowania i zaawansowany pakiet oprogramowania, umożliwiły wykonanie obrazowania NMR. Maksymalna siła gradientu w trzech prostopadłych kierunku x, y i z wynosi 100 G/cm. Głowica pomiarowa posiada cztery wymienne cewki nadawczo-odbiorcze o średnicy 5, 10, 15 i 25 mm. Uzyskiwana rozdzielczość dwuwymiarowych obrazów MRI w naszym laboratorium wynosi 10 µm. Pakier oprogramowanie Para Vision obsługuje szereg specjalnych funkcji przetwarzania, w tym analizę statystyczną w obszarach zainteresowania i rekonstrukcję powierzchni 3D. Stosowane techniki pomiarowe w metodzie mikroobrazowania MRI:

    • Gradient Echo Fast Imaging (GEFI)
    • Multislice/Multiecho (MSME), T2 calculations
    • Snapshot FLASH Method
    • Contrast imaging
    • Diffusion imaging (SEDIFFUSION, STEDIFFUSION)
    • Constant time/ single point imaging (CTI/SPI)
    • Localized spectroscopy (VOSY,VSEL)
    • Chemical shift imaging (CSIND)



  • Relaksometr SPINMASTER FFC2000 to unikalna aparatura badawcza zaprojektowana do pomiaru czasów relaksacji jądrowej spin-sieć (T1) oraz spin-spin (T2) w funkcji pola magnetycznego w zakresie od 10 kHz do 40 MHz (częstotliwość Larmora 1H).

    Relaksometr połączony jest z szerokopasmowym elektromagnesem wytwarzającym pola magnetyczne w zakresie od 10-4 do 1T, posiada podwójny obwód magnesu/system chłodzenia, 3 głowice pomiarowe pracujące w różnych zakresach częstotliwości; system regulacji i stabilizacji temperatury do kontroli temperatury próbki z dokładnością 0,1 °C w zakresie od - 120 do + 140 °C; lokalny system kompensacji pola magnetycznego pozwalający na prowadzenie badań w polach magnetycznych bliskich polu ziemskiemu, oraz pakietu oprogramowania: AcqNMR32.

    Spinmaster FFC2000

  • TGA 8000 PERKIN ELMER (Analizator termograwimetryczny). TGA jest metodą analizy termicznej materiałów, w której ubytek masy próbki mierzony jest w funkcji temperatury. Metoda pozwala na uzyskanie informacji o przejściach fazowych, absorpcji, desorpcji, rozkładzie, reakcjach chemicznych oraz pozwala na oznaczanie poszczególnych składników próbki, określanie odporności materiałów na wysokie temperatury, analizę pełnej kinetyki procesów cieplnych zachodzących w próbce oraz określanie czystości składu w próbkach stałych i ciekłych. Urządzenie pracuje w zakresie temperatur od -20 do 1200oC i wymaga próbek o masie od kilku do kilkunastu miligramów.

     TGA 8000

  • DSC 4000 PERKIN ELMER (różnicowa kalorymetria skaningowa) mierzy przepływ ciepła do lub z próbki podczas jej ogrzewania, chłodzenia lub utrzymywania w warunkach izotermicznych. Metoda ta jest wykorzystywana do charakteryzowania materiałów organicznych i nieorganicznych, takich jak: polimery, włókna, folie, kompozyty, produkty farmaceutyczne, żywność, kosmetyki itp. Technika ta wymaga szczelnie zamkniętej próbki o masie kilku miligramów w tyglu i umożliwia testowanie w zakresie temperatur od -50oC do 450oC, przy użyciu różnych szybkości zmian temperatury. DSC jest podstawową metodą uzyskiwania cennych informacji na temat następujących właściwości materiałów, takich jak: temperatury topnienia, przemiana szklista, czasy i temperatury krystalizacji, ciepło topnienia i krystalizacji, analiza składu, pojemności cieplne, stabilność termiczna, polimorfizm itp.

    W pomiarach zaawansowanych prowadzi się analizę pełnej kinetyki zachodzących w układzie procesów przemian z wykorzystaniem różnych modeli teoretycznych dostosowanych do danego rodzaju przemiany.

    DSC 4000 PERKIN ELMER 

  • A&D Japan SV10 i SV100 - wiskozymetry wibracyjne umożliwiają pomiar lepkości próbki w zakresach 1-100 Pa·s (model SV100) i 0,3-10000 mPa·s (model SV10). Podstawą działania wiskozymetru wibracyjnego jest utrzymywanie stałej częstotliwości rezonansowej wibrującego elementu zanurzonego w mierzonym płynie. Amplituda wibracji zmienia się w zależności od lepkości płynu. Wiskozymetria wibracyjna umożliwia analizę lepkości materiałów ciekłych, zarówno w postaci pian, emulsji, jak i żeli. Metoda pozwala na wyznaczanie współczynnika lepkości statycznej dla wybranych temperatur oraz badanie procesów starzenia w układach, prowadzących do zmian ich właściwości strukturalnych. Badania lepkości wykonywane są w funkcji szybkości zmian temperatury i czasu.

    A&D Japan SV10 i SV100

  • Analizator TSC (Thermal Scanning Condutrometer, Seven Compact i SevenExcellence S700 firmy Mettler Toledo) pozwala na badanie właściwości przewodzących, zwłaszcza w układach wykazujących odwracalne przejścia fazowe, np. z fazy ciekłej do stałej w postaci żelu. Analiza pozwala na badanie wpływu przejść fazowych na właściwości przewodzące i określenie temperatury tych przejść w zależności od szybkości zmiany temperatury.

    Analizator TSC (Thermal Scanning Condutrometer, Seven Compact i SevenExcellence S700 firmy Mettler Toledo)

  • HP 4194A IS (spektroskopia impedancyjna) to technika pomiarowa, która umożliwia określenie szeregu parametrów elektrycznych badanych obiektów (cieczy lub żeli). Do najważniejszych określanych parametrów należą: impedancja elektryczna (w tym określenie rezystancji DC), przenikalność dielektryczna (straty dielektryczne), przewodność elektryczna. Właściwości elektryczne są badane w funkcji częstotliwości i/lub temperatury. Pomiary mogą być wykonywane dla materiałów przewodzących i dielektrycznych w zakresie od 100 Hz do 5 MHz w temperturach od 5 oC do 120 oC.

    HP 4194A IS

Projekty

Projekty, działania naukowe i popularnonaukowe

  • Projekt MEiN - Wodór – odpowiedź naukowców na wyzwania energetyczne, klimatyczne i środowiskowe (2023-2024), kierownik – dr inż. Ł. Lindner
  • Program Regionalnego Wsparcia Edukacji Ekologicznej - Energia i Klimat – Wojewódzki Konkurs Wiedzy o Wpływie Energetyki na Klimat (2023-2024), kierownik – dr inż. M. Knapkiewicz
  • Projekt MEiN – Społeczna odpowiedzialność nauki II – Popularyzacja nauki – „Fizyka Warta Poznania” (2023-2025), dr hab. M. Pugaczowa-Michalska, dr hab. J. Kowalczuk, dr hab. inż. M. Bielejewski
  • Projekt grantowy NCN: PRELUDIUM BIS - Jonowe układy supramolekularne jako elektrolity stałe: od projektu do zastosowań w materiałach litowo-jonowych (2022-2026), kierownik - dr hab. inż. M. Bielejewski
  • Projekt MEiN - Ogólnopolski Konkurs Konstrukcyjny - Fizyka w ruchu (2021-2023), kierownik – dr inż Ł. Lindner
  • Projekt grantowy NCN: MNIATURA - Wpływ monomeru na właściwości fizyczne fazy smektycznej C*-alfa (2019-2021), kierownik: dr inż. M. Knapkiewicz
  • Projekt grantowy NCN: OPUS 13 - Nowe, protonowo przewodzące kompozyty nanokrystalicznej celulozy funkcjonalizowanej cząsteczkami heterocyklicznymi zawierającymi azot: od syntezy do mechanizmu przewodnictwa (2018-2021), kierownik: prof. dr hab. J. Tritt-Goc
  • Projekt grantowy NCN: SONATINA 1 - Otrzymywanie i właściwości nowych nanokompozytowych przewodników protonowych opartych na nanowłóknach celulozowych sfunkcjonalizowanych molekułami heterocyklicznym (2017-2021), kierownik: dr inż. Iga Jankowska
  • Projekt w ramach „Narodowego Programu Rozwoju Humanistyki 2b Rozwój”: nr 0037/NPRH4/H2b/83/2016 liderem projektu jest Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu: Dziedzictwo kulturowe–poszukiwanie nowoczesnych środków i metod konserwacji drewna zabytkowego (2016-2021), prof. dr hab. J. Tritt-Goc, dr J. Kowalczuk, dr hab. A. Rachocki
  • COST CA 15209 EURELAX - European Network on NMR Relaxometry (2016-2020), mgr M. Knapkiewicz, dr hab. A. Rachocki, dr inż. M. Bielejewski, prof. dr hab. J. Tritt-Goc (Management Committee Member)
  • Projekt grantowy NCN: SONATA 6 - Samo-organizacja molekularna oraz procesy transportu ładunku elektrycznego w jonowych żelach organicznych: Badania dynamiki molekularnej i elektroforetycznej (2014-2017), kierownik - dr inż. M. Bielejewski
  • Projekt MNiSW - Oddziaływania i dynamika molekularna na granicy ciecz-powierzchnia porów w żelach molekularnych: badania relaksacji i dyfuzji metodami jądrowego rezonansu magnetycznego (2011-2014), kierownik – prof. dr hab. J. Tritt-Goc

Projekty

Projekty i działania naukowe

  • NCN, MINIATURA 7 (2023/2024)
    Badanie nanokompozytów węglowych kropek kwantowych z polimerami przewodzącymi do zastosowań w superkondensatorach elektrochemicznych, Kierownik: dr inż. Adam Mizera
  • NAWA PHC Polonium, BPN/BFR/2021/1/00001/U/00001 (2022-2023)
    Chiralność i przewodnictwo elektryczne w nowych materiałach wielofunkcyjnych do zastosowań w elektronice, Koordynator: dr hab. Iwona Olejniczak
  • NCN, MINIATURA 3 (2021)
    Wpływ ciśnienia hydrostatycznego na przejście z fazy neutralnej do fazy jonowej w kompleksie (EDT-TTF-I2)2TCNQF reprezentującym nową klasę przewodników organicznych o mieszanych stosach, Kierownik: dr Arkadiusz Frąckowiak
  • NCN, Preludium 18 (2020-2023)
    Wpływ temperatury i ciśnienia na helikalną sieć wiązań wodorowych nowych elektrolitów stałych, Kierownik: mgr inż. Sylwia Zięba            
  • MNiSW, Diamentowy Grant, VI edycja, DI2016 015846 (2017-2020)
    Analiza właściwości fizykochemicznych nowych przewodników protonowych pochodnych kwasów dikarboksylowych, Kierownik: mgr inż. Sylwia Zięba
  • NCN, OPUS 9, 2015/17/ST8/01783 (2016-2020)
    Wytwarzanie i właściwości optoelektroniczne kompozytów na bazie tlenku grafenu, Lider projektu: Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Koordynator w IFM PAN: dr inż.  Kornelia Lewandowska
  • MNiSW, Projekt Iuventus Plus, IV edycja, IP2014 025673 (2015-2017)
    Synteza i właściwości fotoelektrochemiczne nowych układów hybrydowych tlenku grafemu z modyfikatorami organicznymi dla zastosowań w optoelektronice molekularnej, Kierownik: dr inż.  Kornelia Lewandowska
  • NCN, HARMONIA (2012-2015)
    Badania metodami spektroskopii IR i Ramana roli wiązania wodorowego i halogenowego w formowaniu stanu izolatora Motta w niskowymiarowych przewodnikach organicznych utworzonych przez pochodne TTF (tetratiofulwalen), Kierownik: prof. dr hab. Roman Świetlik
  • NCN, FUGA (2012-2014)
    Charakterystyka fotoelektrochemiczna cienkich warstw półprzewodników organicznych, Kierownik: dr inż.  Kornelia Lewandowska
  • NCN, UMO-2011/01/B/ST5/06051 (2011-2014)
    Funkcjonalizacja "małych" nanocebulek węglowych związkami polifenolowymi oraz ich potencjalne zastosowanie w bioczujnikach elastyny/kolagenu, Lider projektu: Uniwersytet w Białymstoku, Koordynator w IFM PAN: dr Andrzej Łapiński

 Stypendia

  • Stypendium START Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej (2022/2023)
    Laureatka: mgr inż. Sylwia Zięba
  • Stypendium Uniwersytetu Aix-Mareseille we Francji (2022)
    Laureat: dr Arkadiusz Frąckowiak
  • Stypendium rządu francuskiego BGF (2021/2022)
    Laureat: dr Arkadiusz Frąckowiak
  • Stypendium Deutscher Akademischer Austauschdienst – DAAD (2018)
    Laureat: dr Akradiusz Frąckowiak
  • Stypendium Deutscher Akademischer Austauschdienst – DAAD (2015)
    Laureat: dr Andrzej Łapiński

Oferta

  • Oferta

Laboratorium Pomiarów Magnetycznych, Elektrycznych i Termodynamicznych (LPMET) oferuje szeroki zakres usług pomiarowych właściwości fizycznych różnorodnych materiałów.

Wykonujemy pomiary w szerokim zakresie temperatur (2-400 K) i pól magnetycznych (do 9 T):

  • namagnesowania:
    • wyznaczenie parametrów magnetycznej pętli histerezy (pole koercji, remanencja, namagnesowanie nasycenia),
    • wyznaczenie względnej przenikalności magnetycznej,
    • kształt próbki: może być nieregularny, zbliżony do kuli,
    • optymalna masa próbki: ~10-20 mg.
      Optymalna masa próbki - wykres

 

  • oporu elektrycznego:
    • zakres prądu: ±0.01-5000 μA,
    • zakres napięcia: 1-95 mV,
    • zakres mocy: 0.001-1000 μW,
    • maksymalne wymiary próbki: ~10 mm ×~2 mm ×~2 mm.
  • magnetooporu
  • efektu Halla
  • ciepła właściwego

 

Dysponujemy dwoma układami pomiarowymi Physical Property Measuremnts System firmy Quantum Design, z następującym doposażeniem i opcjami pomiarowymi:

  • magnetometr wibracyjny,
  • magnetometr ac,
  • magnetometr torsyjny,
  • opór elektryczny dc i ac,
  • magnetoopór,
  • ciepło właściwe,
  • przewodność cieplna,
  • termosiła,
  • efekt Halla.

Współpracujemy między innymi z takimi instytucjami jak:

  • Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii,
  • Warszawski Uniwersytet Medyczny, Wydział Farmaceutyczny,
  • Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki,
  • PIT-RADWAR S.A.,
  • Urban Mining Corp Operations B.V. Holandia,
  • SN Studio, Dania,
  • Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów.

Badane materiały:

  • materiały lite,
  • proszki,
  • koloidy,
  • taśmy amorficzne,
  • cienkie warstwy, wielowarstwy,
  • nanomateriały i inne.

Laboratorium wyposażone jest w narzędzia potrzebne do obróbki mechanicznej badanych materiałów (np. diamentowa piła tarczowa, piła drutowa), niezbędnej w nadaniu próbkom odpowiedniego do pomiarów kształtu.

W Laboratorium wykonuje się również badania na zlecenie zewnętrzne. Laboratorium gotowe jest służyć poradą w pełnym zakresie swojego działania.

Kontakt

tel.: +48 61 869 5122, +48 600 477 242

 

Ceny pomiarów ustala się indywidualnie, w zależności od zakresu badań, warunków technicznych itp.

Współpraca

Współpraca naukowa

  • Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences, Praga, Republika Czeska
  • Centrum NanoBioMedyczne UAM, Poznań
  • Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN, Wrocław
  • Wydział inżynierii Materiałowej i Fizyki Technicznej, Politechnika Poznańska
  • Wydział Matematyki i Fizyki Stosowanej, Politechnika Rzeszowska
  • Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Politechnika Gdańska
  • Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Politechnika Wrocławska
  • Wydział Fizyki i Astronomii, Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań
  • Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych, Uniwersytet Śląski w Katowicach
  • Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice
  • Institute for Condensed Matter Physics of the Ukrainian Academy of Sciences, Lwów, Ukraina
  • Institute for Problems of Materials Science Ukrainian Academy of Sciences, Kijów, Ukraina
  • Department of Physics, Ben-Gurion University of the Negev, Be’er-Sheva, Izrael
  • University of Rennes, Francja
  • Department of Physics, Montana State University, Bozeman, Stany Zjednoczone
  • Institute of Physics, Crystal Physics Division, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań, Polska

Konsorcja i sieci

Projekt NCBR-PIHe3 dotyczący opracowania przemysłowej metody wzbogacania helu 4He w izotop 3He realizowany jest w ramach Konsorcjum Naukowego ”IFM PAN – PGNiG SA Oddział w Odolanowie – PWr” zawiązanego przez Instytut Fizyki Molekularnej Polskiej Akademii Nauk (IFM PAN) – lidera projektu, Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA Oddział w Odolanowie (PGNiG SA Oddział w Odolanowie), które jest partnerem gospodarczym oraz Politechnikę Wrocławską (PWr), będącą partnerem naukowym. Projekt współfinansowany jest przez NCBiR w ramach programu INNOTECH, ścieżki programowej In-Tech i zakłada wykorzystanie kwantowego zjawiska nadciekłości oraz nowoczesnych filtrów entropowych złożonych z nanorurek, nanomateriałów lub nadprzewodników do procesu pozyskiwania niezwykle cennego izotopu 3He. W ramach prowadzonych prac zaprojektowano i zbudowano półprzemysłowy separator 3He, przetestowano efektywność szeregu różnych filtrów entropowych oraz dokonano szacunków opłacalności ekonomicznej procesu prowadzonego w istniejących już instalacjach produkujących ciekły hel. Strona projektu NCBR-PIHe3.

Projekt POIR.02.03.02-22-0006/15 Opracowanie kompozytowego materiału ekranującego pole elektromagnetyczne w wysokich i niskich częstotliwościach, którego beneficjentem była firma ADR System a partnerem naukowym Instytut Fizyki Molekularnej Polskiej Akademii Nauk. Program realizowany był w ramach Programu Operacyjnego Inteligenty Rozwój 2014-2020 Poddziałania 2.3.3 Bony na Innowacje dla MŚP. W ramach projektu opracowano technologię wytwarzania oraz zbadano właściwości nowego modyfikatora, który stanowił dodatek do już produkowanych przez firmę ADR System materiałów ekranujących stałe pola elektryczne. Uzyskano w ten sposób nowe materiały w postaci mat, folii, farb, które efektywnie ekranują stałe pole elektryczne oraz pola elektromagnetyczne wysokiej częstości (rzędu GHz), przyczyniając się do obniżenia tła promieniowania elektromagnetyczny w miejscach zamieszkania oraz pracy. Strona ADR System.

Zakład uczestniczy we współpracy z Wydziałem Politechnik Gdańskiej, której przedmiotem jest poszukiwanie nowych metod defektoskopii wysokoenergetycznych kabli przesyłowych oraz sposobów syntezy i charakteryzowania ceramik w postaci domieszkowanego tlenku cynku ZnO, które stanowią czynnik roboczy w układach ochrony sieci przesyłowych, takich jak warystory. Metodami fizycznymi badane są również procesy stażeniowe oraz procesy zachodzące pod wpływem wysokoenergetycznych przepięć w ceramice ZnO. Publikacja.

 

 

Podkategorie