Instytut Fizyki Molekularnej Polskiej Akademii Nauk



Kierownik zespołu: dr hab. Bartłomiej Andrzejewski, prof. IFM PAN

Cele badawcze

Badania mechanizmu transportu elektrycznego w przewodnikach protonowych o różnych strukturach. Modelowanie wielkości i kształtu nanokrystalitów multiferroików i heksaferrytów: zbadanie wpływu morfologii nanokrystalitów na odpowiedź dielektryczną i magnetyczną. Zbadanie roli nieporządku strukturalnego na odpowiedź dielektryczną oraz własności elektryczne i magnetyczne ferroików tlenkowych i ich kompozytów.

Profil badawczy

Badanie własności elektrycznych i magnetycznych materiałów i nanomateriałów ferroicznych, multiferroików, ferroelektryków oraz przewodników jonowych i superprotonowych metodami wysokoczęstościowej dielektrometrii oraz magnetometrycznymi (magnetometr z wibrującą próbką, podatnościomierz AC), charakteryzowanie: morfologii, składu i struktury tych materiałów za pomocą mikroskopii elektronowej (SEM, TEM, SAED, EDS), dyfrakcji rentgenowskiej, oraz wytwarzanie materiałów i nanomateriałów metodą mechanosyntezy i mikrofalowo aktywowanej syntezy hydrotermalnej.

Programy badawcze

  • Projekt MNiSW - Jedno i wielofazowe ferroiki i multiferroiki (2010-2014), kierownicy - prof. B. Hilczer, dr hab. M. Połomska, prof. IFM PAN
  • Projekt SIMUFER COST Action - Single- and multiphase ferroics and multiferroics with restricted geometries (2010-2014), kierownik - MC Substitute Member: dr hab. M. Połomska, prof. IFM PAN
  • Projekt MNiSW - Wpływ ciśnienia na nieliniowy charakter przewodnictwa protonowego - eksperyment i modelowanie (2010-2014), kierownik - dr hab. M. Zdanowska-Frączek, prof. IFM PAN
  • Projekt MNiSW - Otrzymywanie i własności nanocząstek wybranych materiałów funkcjonalnych (2011-2013), kierownik - dr hab. B. Andrzejewski, prof. IFM PAN
  • Projekt promotorski MNiSW - Przewodnictwo elektryczne i struktura nowych krystalicznych elektrolitów stałych z molekułami benzimidazolu (2010-2011), kierownik - prof. Cz. Pawlaczyk (doktorant - mgr inż. P. Ławniczak)
  • Projekt MNiSW - Dynamika molekularna elektroaktywnych polimerów uwięzionych w nanoporach, (2008-2011), kierownik - prof. B. Hilczer
  • Projekt MNiSW - Nowe elektrolity stałe z molekułami heterocyklicznymi (2007-2010), kierownik - prof. Cz. Pawlaczyk
  • Projekt MNiSW - (ELENA COST Action) - Electroceramics from nanopowders produced by innovative methods (2006-2009), kierownik - MC Member: prof. B. Hilczer
  • Projekt MNiSW - (POL-POSTDOC) - Otrzymywanie nanostruktur ferroelektrycznych (2005-2009), kierownik - dr I. Szafraniak, opiekun naukowy - prof. B. Hilczer

Osiągnięcia naukowe

  • Synteza ceramiki jednofazowego multiferroika (Bi1-xLaxFeO3)0.5(PbTiO3)0.5 i zbadanie diagramu fazowego oraz odpowiedzi dielektrycznej i magnetycznej [M. Połomska et al., Phase Trans. 97, 909 (2014)]
  • Wyznaczenie uporządkowania i dynamiki molekularnej ferroelektrycznych polimerów PVDF oraz P(VDF/TrFE)(50/50) w nanokanałach porowatej matrycy trójtlenku glinu [B. Hilczer et al., App. Phys. Lett. 100, 052904 (2012)]
  • Opracowanie metody mikrofalowo aktywowanej syntezy hydrotermalnej pozwalającej otrzymywać nano- i mikrokryształy ferroików (magnetytu Fe3O4 i hematytu Fe2O3) oraz multiferroików (BiFeO3) o dokładnie kontrolowanej stechiometrii i morfologii (płatki, sześciany, sfery, nanokwiaty itd.) [K. Chybczyńska et al., J. Mater. Sci. 49, 2596 (2014)]
  • Otrzymanie nanobiokompozytów nanocząstek magnetytu Fe3O4 z kwasem alginowym, w których nanocząstki magnetytu (o średnicy 20 nm) pokryte są otoczką kwasu alginowego. Zaobserwowanie w tak uzyskanych kompozytach lepszej krystalizacji powierzchni nanocząstek magnetytu wskutek wiązania z kwasem alginowym, podwyższonego namagnesowania oraz efektów kwantowania fal spinowych [B. Andrzejewski et al., Composites: Part B 64, 147 (2014)]
  • Identyfikacja źródła pochodzenia fazy nieuporządkowanej w krystalicznych układach protonowo przewodzących otrzymanych na bazie organicznych kwasów dwukarboksylowych oraz molekuł heterocyklicznych. Potwierdzono, że rzeczywistym źródłem fazy nieuporządkowanej są granice ziaren, a molekuły heterocykliczne w silnie zdefektowanej sieci krystalicznej wykazują znacznie większą lokalną dynamikę molekularną niż w uporządkowanych obszarach wewnątrz ziarnowych [K. Pogorzelec-Glaser et al., CrystEngComm 15, 1950 (2013)]
  • Zgłoszenia patentowe P.407222 Sposób wytwarzania kompozytów multi-włóknistych oraz P.407227 Sposób wytwarzania drutów ze splotów kompozytowych dokonane wspólnie z Instytutem Metali Nieżelaznych w Gliwicach.

Tło strony

Żel fizyczny utworzony przez żelator methyl-4,6-O-(p-nitrobenzylidene)-α-D-glukopyranozę z butanolem w stężeniu 2%, obraz z polaryzacyjnego mikroskopu optycznego