Zakład Fizyki Niskich Temperatur, Materiałów i Technologii Kwantowych (ZN4)

Wyposażenie

Wyposażenie

  • Spektrometr elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR) firmy Radiopan (typ SE/X), pracujący w pasmie mikrofalowym X (9,4 GHz), wyposażony w miernik częstotliwości MCM 101, magnetometr jądrowy JTM-147 oraz kriostat przepływowy Oxford (typ ESR 900) z zakresem temperatur od 4 do 300 K
    Spektrometr elektronowego rezonansu paramagnetycznego
  • Stanowisko badawcze do pomiarów dielektrycznych, podatności magnetycznej i zjawisk transportu: przewodnictwa elektrycznego i cieplnego w zakresie temperatur od 0,3 do 300 K. W skład stanowiska wchodzą:
    • kriostat z izotopem helu He3 (0,3 - 300 K)
    • kriostat przepływowy He4 (3,5 - 300 K)
    • AVS-47 Resistance Bridge, Picowatt RV-Elektronikka OY, mostek z ośmioma kanałami pomiarowymi oporu elektrycznego w zakresie od 0,0001 Ω do 2 MΩ, w zmiennym polu elektrycznym o częstotliwości 12,5 Hz i mocą pomiarową 10-12 W
    • TS-530A Temperature Controller Picowatt RV-Elektronikka OY, regulator temperatury do regulacji temperatury w kriostacie z He3
    • Oxford Inteligent Temperature Controller ITC 503, do regulacji temperatury w kriostacie przepływowym z He4
    • Agilent E 4980A Precision LCR Meter, pracujący w zakresie od 20 Hz do 2 MHz
    • 4275A Multi-Frequency LCR Meter Hewlett-Packard, pracujacy w zakresie od 10 kHz do 10 MHz
    • 2410-C 1100 V SourceMeter Kethley
    • 6517B Electrometer/High Resistance Meter, Kethley
      Wyposażenie Wyposazenie
  • Układy do badania efektów kwantowych w nadciekłym helu o zakresie pracy od 1,5 K, w skład których wchodzi:
    • podwójny układ dewarów szklanych do badania wydajności filtrów entropowych
    • układ o pojemności 25 LHe z wymiennikiem ciepła do badania skuteczności filtrów entropowych oraz membran
  • Prototyp separatora izotopu He3 z możliwością pomiaru zawartości He3 w He4 na poziomie 10-3ppm, którym Zakład dysponuje w ramach Konsorcjum naukowego: ”IFM PAN – PGNiG SA Oddział w Odolanowie – PWr”
  • Ponadto w skład wyposażenia Zakładu wchodzą m.in.:
    • mostek cyfrowy RLC Digibridge 1689M Gen. Rad.
    • oscyloskop LeCroy WaveSurfer 422 o zakresie pomiarowym do 200 MHz
    • spektrometr Ramana NIR-FT Bruker IFS 66 FRA 106
    • mikroskop ramanowski z kriostatem helowym (sfinansowany przez Fundację Nauki Polskiej)
    • spektrometr dielektryczny Novocontrol o dostępnym zakresie częstości od 10-1 do 109 Hz oraz temperatury od 10 do 500 K
    • aparatura do badań przewodnictwa elektrycznego w zakresie częstości do 109 Hz
    • mikroskop firmy Linkam do badań optycznych w zakresie temperatur od 70 do 870 K
    • skaningowy kalorymetr różnicowy Netzsch DSC 200
    • młyn kulowy Fritsch Pulverisette 6

 

 

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.

 

 

Projekty

Projekty naukowe

  • Projekt NCN (Sonata 8) Uniwersalne cechy przewodnictwa elektrycznego przewodników protonowych (2015-2018), kierownik: dr inż. P. Ławniczak
  • Projekt NCN (Miniatura 1) Wpływ mikro- i nanostruktury na własności dielektryczne i magnetyczne kompozytów celuloza - spinel kobaltowy (2017-2018), kierownik – dr hab. E. Markiewicz
  • Projekt NCN Niskotemperaturowe badania polarnych stanów w kwantowym paraelektryku K1-xLixTaO3 (2011-2015), kierownik: prof. dr hab. Z. Trybuła
  • Projekt MNiSW Nadprzewodzący i spinowo spolaryzowany transport w układach hybrydowych ferromagnetyk-nadprzewodnik oraz kropkach kwantowych (2010-2015), kierownik: dr hab. J. Martinek, prof. IFM PANEuropean Union Project Source of Electron in Entanglement in Nano Devices (SE2ND) (2011-2015), kierownik: dr hab. J. Martinek, prof IFM PAN
  • 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 Nanoukłady węglowe dla elektroniki molekularnej i spintroniki (2010-2013), kierownik: dr hab. W. Kempiński, prof. IFM PAN,
  • Projekt MNiSW (POL-POSTDOC) Otrzymywanie nanostruktur ferroelektrycznych (2005-2009), kierownik: dr I. Szafraniak, opiekun naukowy – prof. B. Hilczer
  • 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

Projekty badawczo-rozwojowe

  • Projekt NCBiR Pozyskiwanie izotopu 3He z ciekłego 4He (2012-2016), projekt realizowany w ramach konsorcjum: IFM PAN - PGNiG S.A. Odział w Odolanowie – PWr, lider projektu – IFM PAN, kierownik - dr hab. W. Kempiński, prof. IFM PAN
    https://www.ifmpan.poznan.pl/pl/ncbir-pihe3-innotech.html
  • Projekt 02.03.02-22-0006/15 - Opracowanie kompozytowego materiału ekranującego pole elektromagnetyczne w wysokich i niskich częstotliwościach – beneficjent: ADR Technology Stanisław Wosiński, kierownik zespołu badawczego w IFM PAN – dr hab. B. Andrzejewski, prof. IFM PAN