Katedra Radiospektroskopii i Fizyki Węgla

Obszary badań

Tematyka badawcza

Dopasowywanie właściwości elektrycznych i optycznych cienkich warstw diamentowych wytwarzanych w warunkach metastabilnych

Opis: Synteza cienkich warstw jest dokonywana jest w niskich ciśnieniach metodą osadzania z fazy gazowej z udziałem gorącego włókna (HF CVD). Dopasowywanie własności elektrycznych i optycznych dokonywane jest poprzez wprowadzanie domieszek do warstw w trakcie ich wzrostu oraz terminowanie powierzchni cienkich warstw po procesie wzrostu kowalencyjnie dołączonymi atomami wodoru. Cienkie warstwy diamentowe o zadanych własnościach elektrycznych i optycznych znajdą zastosowanie jako materiał do konstrukcji detektorów promieniowania jonizującego oraz czujników chemicznych.

Węglowe tranzystory polowe bramkowane elektrochemicznie

Opis: W tranzystorach polowych bramkowanych elektrolitycznie (SGFET) kanał przewodzący wykonywany jest z materiałów węglowych. Badane są zarówno węgle o hybrydyzacji sp3 (warstwy diamentowe), jak też węgle o strukturze plastra miodu (nanorurki, grafen, tlenek grafenu, etc.). Badania mają na celu określenie wpływu (1) struktury elektronowej materiałów węglowych o hybrydyzacji sp3 i sp2, (2) ruchliwości elektronów i dziur oraz (3) struktury powierzchni międzyfazowej elektrolitu i kanału przewodzącego SGFET na czułość tranzystora. Węglowy SGFET może znaleźć zastosowanie w bioelektronice jako interfejs pomiędzy układem biologicznym i standardowym mikroprocesorem.

Kinetyka heterogenicznej reakcji przeniesienia elektronu na materiałach węglowych – symulacje i eksperyment

Opis: Szybkość reakcji przeniesienia elektronu pomiędzy elektrodą węglową a roztworem elektrolitu jest kluczowa dla zastosowania elektrod węglowych w czujnikach elektrochemicznych, barwnikowych ogniwach słonecznych, katodach ogniw paliwowych, superkondensatorach oraz w procesie fotochemicznego rozszczepiania wody. Symulacje i eksperymenty dotyczą układów z takimi depolaryzatorami jak Fe(CN)63-/4, I-/I3-. Badania obejmują również reakcję redukcji tlenu (ORR) oraz fotokatalizę reakcji rozszczepiania tlenu.

Nowe trendy w nanotechnologii

Opis: Nowe nanomateriały quasi-2D wytwarzane są metodą eksfoliacji z kryształów objętościowych w cieczach z czarnego fosforu oraz heksagonalnego azotku boru.

Technologie

  • Synteza diamentu metodą osadzania z fazy gazowej z udziałem gorącego włókna (HF CVD)
  • Wytwarzanie papieru z nanorurek węglowych (bucky-paper) oraz papieru grafenowego metodą filtracji próżniowej
  • Spin coating

Techniki badawcze

  • Temperaturowe pomiary przewodnictwa elektrycznego oraz pomiary impedancyjne,
  • SEM (EDX, katodoluminescencja),
  • XRD,